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用于制造塑料?車(chē)輛附裝部件的方法與流程

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用于制造塑料?車(chē)輛附裝部件的方法與流程

本發(fā)明涉及用于制造聚合物車(chē)輛-附裝部件(Anbauteils)的方法、聚合物車(chē)輛-附裝部件及其用途。



背景技術(shù):

在關(guān)于機(jī)動(dòng)車(chē)的二氧化碳排放的越來(lái)越嚴(yán)格的規(guī)定的進(jìn)程中存在強(qiáng)烈的愿望,即降低車(chē)輛的重量和由此其燃料消耗。在塑料的領(lǐng)域中的持續(xù)的進(jìn)一步發(fā)展實(shí)現(xiàn)將金屬車(chē)身的大的部分由相應(yīng)更輕的由聚合物材料制成的元件所代替。尤其是部分或甚至整個(gè)的車(chē)窗區(qū)域可通過(guò)由聚合物材料制成的元件所代替。這些元件在許多情況中在明顯更低的重量的情況下展現(xiàn)出與在由鋼制成的車(chē)身車(chē)窗的情況下可比擬的硬度、穩(wěn)定性和負(fù)荷能力。附加地由于重量減少使得車(chē)輛的重心進(jìn)一步向下偏移,這積極影響行駛特性。由聚合物材料制成的成型件在此可以在實(shí)踐上各種期望的形狀和幾何結(jié)構(gòu)來(lái)制造。

由塑料制成的許多材料部件必須符合不同的要求和功能。重要的參數(shù)在此為穩(wěn)定性、斷裂特性、耐刻劃性、沖擊韌性或缺口沖擊韌性。除了各個(gè)的結(jié)構(gòu)部件的技術(shù)方面如重量和強(qiáng)度之外,形狀、幾何結(jié)構(gòu)和外觀也越來(lái)越重要。尤其在汽車(chē)工業(yè)中除了機(jī)械性能外,在設(shè)計(jì)和美學(xué)的領(lǐng)域中的特征也很重要。

已建立的用于產(chǎn)生視覺(jué)效果的方法為用于薄膜嵌件注塑(Folienhinterspritzung)的方法(FIM- 薄膜嵌件模塑(film insert molding))。在所述方法中將相應(yīng)的薄膜放入到注塑模具中并且用合適的塑料嵌件注塑。以這種方式可使聚合物材料的表面性質(zhì)和幾何結(jié)構(gòu)有針對(duì)性地并且多方面地影響和改進(jìn)。用于借助于薄膜嵌件注塑來(lái)制造聚合物附裝部件的方法例如由WO2013/050208已知。對(duì)于應(yīng)用薄膜嵌件注塑的方法的重要的前提是溫度穩(wěn)定的薄膜。此外位于薄膜上的壓印必須到如下程度地耐溫度的,即所述壓印經(jīng)受住用液態(tài)的聚合物如聚碳酸酯的嵌件注塑。如果薄膜如下定位在注塑模具中,即所述薄膜在完成的工件上之后設(shè)置在外表面上,則所述薄膜此外沒(méi)有受到保護(hù)以防外部的機(jī)械的和化學(xué)的影響。長(zhǎng)時(shí)間地這可導(dǎo)致對(duì)薄膜和在薄膜上包含的壓印的損傷。

薄膜嵌件注塑為技術(shù)上要求非常高的并且復(fù)雜的方法。此外當(dāng)薄膜設(shè)置在染色的聚合物覆層后面并且所述聚合物覆層具有僅僅小的透射時(shí)(如這例如在車(chē)輛板中通常存在的那樣),由薄膜嵌件注塑產(chǎn)生的裝飾元件(Zierelemente)常常僅差地可見(jiàn)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的任務(wù)是,提供用于制造帶有裝飾元件的聚合物車(chē)輛-附裝部件的另一方法。裝飾元件在此應(yīng)該受到保護(hù)以防外部的影響并且實(shí)現(xiàn)板的視覺(jué)上美觀的并且良好可見(jiàn)的外形。此外方法應(yīng)該在工業(yè)上可簡(jiǎn)單地應(yīng)用。

本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方案由從屬權(quán)利要求得知。根據(jù)本發(fā)明的聚合物車(chē)輛-附裝部件及其根據(jù)本發(fā)明的用途由并列的權(quán)利要求得知。優(yōu)選的實(shí)施方案由從屬權(quán)利要求得知。

根據(jù)本發(fā)明的用于制造帶有裝飾元件的聚合物車(chē)輛-附裝部件的方法至少包括下列方法步驟:

(a) 提供聚合物附裝部件;

(b) 裝飾元件通過(guò)借助于沖頭的熱沖壓從載體薄膜(Tr?gerfolie)轉(zhuǎn)移至附裝部件的第一表面上;

(c) 至少使第一表面設(shè)有保護(hù)涂層。

根據(jù)本發(fā)明的聚合物附裝部件(或塑料-附裝部件)為外部的附裝部件,也就是說(shuō)用于車(chē)輛的外區(qū)域并且不是例如用于車(chē)輛-內(nèi)空間的附裝部件。附裝部件優(yōu)選地為注塑成型的附裝部件。附裝部件尤其為板(尤其是車(chē)輛-車(chē)窗板,例如車(chē)頂板、后窗板、側(cè)窗板)、柱覆蓋件、燈覆蓋件、冷卻器隔柵外殼或擾流器。板用于使車(chē)輛-內(nèi)空間與外部環(huán)境分隔開(kāi)。

本發(fā)明基于認(rèn)識(shí)到,熱沖壓的方法能夠應(yīng)用于在車(chē)輛的外區(qū)域中的附裝部件上。在外區(qū)域中的附裝部件比室內(nèi)部件經(jīng)受明顯更高的負(fù)荷。所述負(fù)荷尤其為機(jī)械的負(fù)荷、例如石擊、磨損和降落。迄今普遍認(rèn)為,即在外部施加的裝飾元件不足夠穩(wěn)定以長(zhǎng)時(shí)間地抵抗所述負(fù)荷。發(fā)明人意料之外地發(fā)現(xiàn),即通過(guò)保護(hù)涂層(或硬涂層)使得附裝部件和裝飾元件設(shè)有足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,以便在外區(qū)域中使用。

本發(fā)明通過(guò)大量可用的熱沖壓薄膜尤其實(shí)現(xiàn)塑料-車(chē)輛板的可見(jiàn)表面(Sichtfl?chen)的視覺(jué)的升值和完善、信息(以文本或符號(hào)的形式)的引入、大量視覺(jué)效果的呈現(xiàn)和在附裝部件的配色中的自由度。

附裝部件典型地設(shè)計(jì)成基本上平坦的或甚至片狀并且具有兩個(gè)主面和環(huán)繞的側(cè)邊緣。主面中的一個(gè)為附裝部件的根據(jù)本發(fā)明的第一表面,裝飾元件施加到所述表面上。所述第一主面尤其為這個(gè)面,其設(shè)置為附裝部件的外表面。外表面在此是指在裝入位置中面向車(chē)輛的外部環(huán)境的面。

根據(jù)本發(fā)明將裝飾元件通過(guò)熱沖壓施加到附裝部件上。熱沖壓常常還被稱(chēng)為提升沖壓(Hubpr?gen)或利用英語(yǔ)的概念“燙印(Hot Stamping)”來(lái)表示。在此帶有裝飾元件的載體薄膜如此設(shè)置,使得裝飾元件面向附裝部件。接著沖頭作用于載體薄膜的與裝飾元件背離的表面,從而使裝飾元件向第一表面壓緊。接著剝除載體薄膜,其中,裝飾元件保留在第一表面上。因?yàn)檠b飾元件優(yōu)選地僅僅占據(jù)附裝部件的第一表面的局部的部分區(qū)域。

優(yōu)選地載體薄膜設(shè)計(jì)為位于輥上的薄膜帶(Folienbahn)并且承載多個(gè)裝飾元件,其中,在熱沖壓時(shí)分別將一個(gè)裝飾元件設(shè)置在沖頭下(也就是說(shuō)在沖頭和附裝部件之間)。通過(guò)輥可繼續(xù)輸送薄膜帶,以便下一個(gè)裝飾元件被運(yùn)送到?jīng)_頭下并且可施加到下一個(gè)附裝部件上。由此可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的工業(yè)上的批量生產(chǎn)。在實(shí)踐中可觀察到帶有連續(xù)的單-或多覆層的裝飾涂層的整個(gè)載體薄膜,其中,各個(gè)裝飾元件沒(méi)有彼此隔開(kāi)。各個(gè)裝飾元件在熱沖壓期間通過(guò)在附裝部件處的附著作用才與剩余的涂層脫開(kāi)并且由此單個(gè)化。裝飾元件形狀在此由沖頭的接觸面的外形所確定。但裝飾元件還可在載體薄膜上通過(guò)在整個(gè)涂層中的穿孔或切入就已經(jīng)單個(gè)化,由此使得脫開(kāi)變得容易。

沖頭具有升高的溫度,所述溫度轉(zhuǎn)移到載體薄膜和裝飾元件上,由此有助于裝飾元件在附裝部件處的附著。沖頭優(yōu)選地具有120°C至250°C、特別優(yōu)選地140°C至200°C的溫度。由此實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。確切的溫度還取決于所使用的薄膜并且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從制造商說(shuō)明中獲得或通過(guò)常規(guī)的預(yù)試驗(yàn)來(lái)得出。

沖頭的接觸面優(yōu)選地含有硅酮或由硅酮構(gòu)造而成。但接觸面還可含有天然或合成橡膠或其它彈性體或由其構(gòu)造而成。優(yōu)點(diǎn)在于接觸面的軟的成形(Ausgestaltung),由此可避免在附裝部件處的損傷。但接觸面也可由金屬制成。

沖頭的接觸面自然明顯小于附裝部件的第一表面并且僅僅作用于第一表面的局部的部分區(qū)域。

在一個(gè)有利的實(shí)施方案中,沖頭以15kg/cm2至50kg/cm2、優(yōu)選地20kg/cm2至40kg/cm2、特別優(yōu)選地25kg/cm2至35kg/cm2的壓力作用于第一表面。由此實(shí)現(xiàn)裝飾元件的特別良好的附著并且依舊不損傷附裝部件。

為了施加裝飾元件,沖頭在附裝部件的第一表面上的作用時(shí)間優(yōu)選地為至少1s、特別優(yōu)選地至少2s。作用時(shí)間可例如為1s至10s、優(yōu)選地2s至4s。這鑒于一方面良好的附著作用和另一方面短的周期是有利的。

裝飾元件優(yōu)選地構(gòu)造成薄膜狀。裝飾元件特別優(yōu)選地構(gòu)造為多覆層的薄膜。在一個(gè)特別有利的實(shí)施方案中,裝飾元件包括至少一個(gè)裝飾覆層和附著覆層。覆層以給定的順序以與載體薄膜增加的間距設(shè)置在載體薄膜上。裝飾元件通過(guò)附著覆層與附裝部件接觸。如果將裝飾元件轉(zhuǎn)移到附裝部件上,則隨著與第一表面增加的間距,順序?yàn)椋焊街矊?裝飾覆層。

附著覆層促使在裝飾元件和附裝部件之間的粘附。由此在裝飾元件和附裝部件之間的附著比在裝飾元件和載體薄膜之間的附著更強(qiáng),由此裝飾元件與載體薄膜脫開(kāi)。通過(guò)附著覆層使得裝飾元件持久穩(wěn)定地固定在附裝部件的表面上。附著覆層在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中含有基于丙烯酸的粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑通過(guò)形成共價(jià)鍵和范德華力促使特別良好的附著。如果附裝部件含有聚碳酸酯,則這種效果是特別顯著的。但附著覆層可備選地還含有其它的合適的有助于附著的材料,例如聚氨酯或環(huán)氧樹(shù)脂。附著覆層優(yōu)選地具有0.1μm至5.0μm的厚度。由此實(shí)現(xiàn)良好的附著作用,而沒(méi)有過(guò)多地增加裝飾元件的厚度,由此會(huì)使得視覺(jué)的印象變差。附著覆層優(yōu)選地是透明的,從而不會(huì)由于附著覆層干擾朝附裝部件的視野。

裝飾覆層承擔(dān)裝飾元件的實(shí)際上的視覺(jué)的作用。所述裝飾覆層因此還可稱(chēng)為有色覆層。裝飾覆層為聚合物覆層,也就是說(shuō)含有聚合物。大量聚合物適合作為裝飾覆層的基礎(chǔ)材料,例如聚甲基丙烯酸甲酯。裝飾覆層優(yōu)選地具有1.0μm至10.0μm的厚度。為了產(chǎn)生裝飾元件的視覺(jué)的印象,裝飾覆層可例如設(shè)有壓印或含有嵌入的染色劑。染色劑為如下顏料或染料,它們可為無(wú)機(jī)或有機(jī)性質(zhì)并且可為彩色的或非彩色的。適合作為印刷墨(Druckfarbe)或嵌入物的是例如溫度穩(wěn)定的有機(jī)顏料或染料(如聚氨酯-丙烯酸酯-聚合物、偶氮染料或多環(huán)化合物)或無(wú)機(jī)顏料(如碳、二氧化鈦、炭黑、辰砂、鉍-(釩酸鉍)、尖晶石顏料、鉛-、汞-、鋯-、鐵-、鎘-、銅-、鈷-、鎳-、鉻顏料;硅酸鋁(群青))。裝飾覆層為單色的或多色的,含有不同的色調(diào)(例如不同的灰度級(jí)),設(shè)計(jì)有全面積的或局部的表面效果和/或?qū)嵤榻饘俚男Ч?/p>

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中裝飾覆層為裝飾元件的最上方的覆層并且與保護(hù)涂層直接接觸。如果保護(hù)涂層液態(tài)地來(lái)施加,則裝飾覆層可膨脹并且保護(hù)涂層的材料部分地?cái)U(kuò)散。這具有的優(yōu)點(diǎn)是,裝飾覆層被加強(qiáng)并且不太容易斷裂。

在另一實(shí)施方案中多覆層的裝飾元件除了附著覆層和裝飾覆層之外還含有保護(hù)覆層。此時(shí)裝飾元件至少含有一個(gè)裝飾覆層、附著覆層和保護(hù)覆層,它們以給定的順序以與載體薄膜增加的間距設(shè)置在載體薄膜上。如果裝飾元件轉(zhuǎn)移到附裝部件上,則隨著與第一表面增加的間距,順序?yàn)椋焊街矊?裝飾覆層-保護(hù)覆層。

在最終狀態(tài)中在附裝部件處定位在裝飾覆層之上的保護(hù)覆層保護(hù)裝飾覆層以防機(jī)械作用。保護(hù)覆層優(yōu)選地為保護(hù)漆。保護(hù)覆層優(yōu)選地含有丙烯酸-聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚氨酯(PU)。保護(hù)覆層優(yōu)選地具有0.5μm至5.0μm的厚度,借此實(shí)現(xiàn)特別良好的結(jié)果。

保護(hù)覆層的材料優(yōu)選地根據(jù)之后施加的保護(hù)涂層的材料調(diào)整。如果保護(hù)涂層構(gòu)造成多覆層的,則所述調(diào)整基于如下覆層的材料,所述覆層與保護(hù)覆層處于直接接觸,也就是說(shuō)例如底漆。示例地并且優(yōu)選地,裝飾元件的保護(hù)覆層和保護(hù)涂層(或保護(hù)涂層的最下方的覆層,也就是說(shuō)保護(hù)涂層的相對(duì)于附裝部件具有最小的間距的覆層)基于丙烯酸來(lái)構(gòu)造,也就是說(shuō)含有聚丙烯酸酯。這通過(guò)形成共價(jià)鍵和范德華力以及聚合物鏈的相互擴(kuò)散鑒于保護(hù)涂層的附著是非常有利的。

裝飾元件的整個(gè)厚度優(yōu)選地為至最多100μm、特別優(yōu)選地2μm至20μm、相當(dāng)特別優(yōu)選地4μm至10μm。由此實(shí)現(xiàn)明顯的視覺(jué)的作用。裝飾元件仍然是足夠薄的,以便不顯現(xiàn)為干擾性的凸起。

裝飾元件的大小和外形能夠相應(yīng)于在個(gè)別情況中的要求來(lái)自由選擇。

載體薄膜典型地具有10μm至500μm、優(yōu)選地10μm至50μm、特別優(yōu)選地15μm至30μm的厚度。但載體薄膜原則上還可更厚(然而由此其變得更貴)或還更?。ㄖ灰_保足夠的穩(wěn)定性)。載體薄膜優(yōu)選地含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)或它們的混合物或共聚物。由此實(shí)現(xiàn)足夠的穩(wěn)定性。

在一個(gè)有利的實(shí)施方案中在載體薄膜和裝飾元件之間設(shè)置有分隔覆層。分隔覆層使得在熱沖壓之后裝飾元件從載體薄膜處的脫開(kāi)變得容易。分隔覆層例如具有0.1μm至5.0μm的厚度。

可有利的是,最后的裝飾元件通過(guò)多次的熱沖壓在附裝部件上產(chǎn)生。這意味著,在附裝部件的相同的部位處將多個(gè)一致成型的裝飾元件從它們的載體薄膜相對(duì)彼此重合地轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)部件的表面上。由此可實(shí)現(xiàn)裝飾元件的明顯改善的不透明性和清晰度和改善的顏色印象。然而過(guò)于頻繁的熱沖壓可導(dǎo)致裝飾元件的不清晰的輪廓。理想地將熱沖壓實(shí)施兩次或三次,尤其是兩次。

根據(jù)本發(fā)明至少附裝部件的第一表面在施加裝飾元件之后設(shè)有保護(hù)涂層。優(yōu)選地附裝部件的整個(gè)的表面設(shè)有保護(hù)涂層。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中保護(hù)涂層借助于流動(dòng)涂覆(flow coating)來(lái)施加。由此可在短周期情況下實(shí)現(xiàn)均質(zhì)的涂層。但備選地還可應(yīng)用其它的涂覆方法,例如浸漬涂覆或噴霧涂覆或模內(nèi)涂覆方法。

保護(hù)涂層常常還稱(chēng)為耐刻劃涂層或利用英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)“硬涂層(hardcoat)”來(lái)表示。優(yōu)選地?zé)嵊不幕騏V硬化的漆,尤其基于聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯或它們的混合物或共聚物被用作保護(hù)涂層。保護(hù)涂層可具有一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)施加的覆層并且優(yōu)選地具有1μm至50μm、特別優(yōu)選地2μm至25μm的整個(gè)覆層厚度。所述覆層賦予附裝部件良好的耐刻劃性、耐氣候性以及抗化學(xué)性。尤其保護(hù)裝飾元件。保護(hù)涂層還可含有UV-阻擋物、防腐劑以及用于提高耐刻劃性的組分,例如納米顆粒。附加地保護(hù)涂層甚至還可承擔(dān)裝飾性功能,如光澤-或珠光效果。保護(hù)涂層在施加之后優(yōu)選地通過(guò)加溫和/或UV-輻射來(lái)硬化。

保護(hù)涂層可通過(guò)單個(gè)的覆層來(lái)構(gòu)造。但保護(hù)涂層也可具有多個(gè)單個(gè)的覆層。這種多覆層的保護(hù)涂層在原來(lái)的硬涂層之下優(yōu)選地包含增強(qiáng)附著的涂層,所謂的底漆?!爸隆北硎?,底漆設(shè)置在附裝部件和原來(lái)的硬涂層之間。底漆優(yōu)選地含有聚甲基丙烯酸甲酯、UV-吸收物和酒精溶劑。底漆的覆層厚度例如為0.2μm至8.0μm、優(yōu)選地1.0μm至4.0μm。

聚合物附裝部件優(yōu)選地通過(guò)注塑制造而成。聚合物附裝部件可由唯一的均質(zhì)的材料組分(或材料相)構(gòu)造而成。在此,材料相可構(gòu)造成透明的(如在車(chē)窗板的情況下)或不透明的(如在柱覆蓋件的情況下)。但通常附裝部件包含多個(gè)材料相,尤其兩個(gè)材料相,其中,一個(gè)材料相構(gòu)造成透明的并且另一個(gè)材料相構(gòu)造成不透明的。附裝部件的設(shè)有裝飾元件并且在裝入位置中面向外部環(huán)境的第一表面典型地為透明的材料相的表面。透明的材料相和不透明的材料相可基本上是疊合的。那么整個(gè)的附裝部件是不透明的,其中,通過(guò)透明的材料相產(chǎn)生似玻璃的視覺(jué)印象。但不透明的組分也可僅僅在附裝部件的部分區(qū)域中存在。這例如在車(chē)窗板中為這樣的情況,其中不透明的組分典型地設(shè)置在環(huán)繞的邊緣區(qū)域中,從而板對(duì)于觀察者而言可不可見(jiàn)地與車(chē)輛車(chē)身粘合。根據(jù)本發(fā)明的裝飾元件可在此設(shè)置在板的不透明的或在透明的區(qū)域中。不透明在本發(fā)明的意義中表示,觀察者不能夠通過(guò)組分看過(guò)去。也就是說(shuō)透射在可見(jiàn)的光譜范圍中是明顯降低的并且為小于10%、優(yōu)選地小于或等于5%、尤其大約0%。透明在本發(fā)明的意義中表示,觀察者能夠通過(guò)組分看過(guò)去并且從觀察者來(lái)看位于組分之后的物體能夠看清。透射度在可見(jiàn)的光譜范圍(400nm至800nm)中在此為至少10%。

由多個(gè)材料相制成的附裝部件優(yōu)選地以多組分-注塑或以多組分-注射壓縮模塑方法,特別優(yōu)選地與轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)、轉(zhuǎn)盤(pán)-和/或分度盤(pán)技術(shù)(Indexplattentechnologie)組合地來(lái)制造。備選地塑料-車(chē)輛附裝部件還可單獨(dú)地通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)、轉(zhuǎn)盤(pán)-和/或分度盤(pán)技術(shù)制造而成。

附裝部件原則上可由各種聚合物制成,所述聚合物確保足夠的穩(wěn)定性。優(yōu)選地附裝部件含有聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-聚碳酸酯(ABS/PC)、PET/PC、PBT/PC或共聚物或混合物。特別優(yōu)選的是PC、PMMA、SAN、ASA、PET或它們的共聚物或混合物。

聚合物附裝部件可含有無(wú)機(jī)或有機(jī)填料,優(yōu)選地SiO2、Al2O3、TiO2、粘土礦、硅酸鹽、沸石、玻璃纖維、碳纖維、玻璃球、有機(jī)纖維和/或它們的混合物。填料可進(jìn)一步提高附裝部件的穩(wěn)定性。此外填料可減少聚合物材料的含量并且由此減少制造成本。

附裝部件的厚度(或材料厚度)典型地為1mm至20mm、尤其是2mm至10mm(尤其當(dāng)附裝部件為支柱覆蓋件或板時(shí))。

本發(fā)明此外包括帶有裝飾元件的聚合物車(chē)輛-附裝部件,至少包括:

- 聚合物附裝部件,

- 借助于熱沖壓施加到附裝部件的第一表面上的裝飾元件,以及

- 至少在帶有裝飾元件的第一表面上的保護(hù)涂層。

上述結(jié)合方法描述的優(yōu)選的實(shí)施方案以相同的方式適用于根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛-附裝部件。

本發(fā)明此外包括根據(jù)本發(fā)明的聚合物車(chē)輛-附裝部件用于在車(chē)輛中的外部應(yīng)用,也就是說(shuō)作為車(chē)輛的外附裝部件,優(yōu)選地作為車(chē)輛板,尤其是車(chē)窗板、支柱覆蓋件、燈覆蓋件、冷卻器隔柵外殼或擾流器的用途。

附圖說(shuō)明

按照附圖和實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。附圖為示意性的圖示并且不是按比例的。附圖絕不限制本發(fā)明。

其中:

圖1示出聚合物附裝部件在根據(jù)本發(fā)明的方法期間的橫截面,

圖2示出通過(guò)帶有裝飾元件的載體薄膜的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面,

圖3示出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的帶有裝飾元件的聚合物附裝部件的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面,以及

圖4按照流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

圖1示出聚合物附裝部件在根據(jù)本發(fā)明的方法的不同的時(shí)間點(diǎn)的橫截面:(a)在熱沖壓之前,(b)在熱沖壓期間,(c)在熱沖壓之后,以及(d)在施加保護(hù)涂層之后。聚合物附裝部件1例如為機(jī)動(dòng)車(chē)的塑料車(chē)窗,例如后方的側(cè)窗板。但聚合物附裝部件1還可為車(chē)輛的其它的外部附裝部件,例如柱覆蓋件、擾流器或燈覆蓋件。聚合物附裝部件1例如由聚碳酸酯構(gòu)成并且具有4cm的厚度。在現(xiàn)實(shí)中典型地由兩個(gè)材料相或-組分(也就是說(shuō),包括整個(gè)面的透明的材料相和在邊緣區(qū)域中環(huán)繞地施加到所述材料相上的不透明的組分)構(gòu)成的車(chē)窗板在圖中為簡(jiǎn)單起見(jiàn)均質(zhì)地示出。根據(jù)本發(fā)明的方法還可在附裝部件1的各個(gè)部位處實(shí)施,也就是說(shuō)不僅在透明的還在不透明的區(qū)域中,從而使附裝部件1的確切結(jié)構(gòu)不重要。

附裝部件1定位在沖頭4之下(圖1(a)),其中,附裝部件的第一表面(I)(所述表面之后在裝入位置中設(shè)置為外表面)面向沖頭4。在載體薄膜5上的裝飾元件2定位在沖頭4和附裝部件1之間。載體薄膜5為帶有多個(gè)裝飾元件2的薄膜帶,所述薄膜帶在兩個(gè)沒(méi)有示出的輥上攤開(kāi)。由此可繼續(xù)輸送載體薄膜5,從而使另一裝飾元件2運(yùn)送到?jīng)_頭4之下并且為施加到另一附裝部件1上作好準(zhǔn)備。

裝飾元件2構(gòu)造為多覆層的薄膜,所述薄膜下面更準(zhǔn)確地來(lái)描述。出于更好的理解的原因,將不同的裝飾元件2作為在載體薄膜5上的離散的元件示出。典型地在現(xiàn)實(shí)中,多覆層的薄膜基本上完全覆蓋載體薄膜,其中,各個(gè)的裝飾元件2通過(guò)在附裝部件1處的附著作用與整個(gè)薄膜脫開(kāi)。這種脫開(kāi)還可通過(guò)在整個(gè)薄膜中的切入或穿孔來(lái)變得容易。

沖頭4作用于載體薄膜5的與裝飾元件2背離的表面,從而使裝飾元件2壓緊到附裝部件1的第一表面(I)處(圖1(b)),例如以30kg/cm2的壓力。沖頭4在此具有例如大約160°C的溫度。沖頭4作用于附裝部件1的表面(I)上的時(shí)間為例如2.5s。沖頭4的作用典型地通過(guò)使所述沖頭下降到附裝部件1上來(lái)實(shí)現(xiàn),但可備選地或附加地通過(guò)向著沖頭4來(lái)提高附裝部件1實(shí)現(xiàn)。

接下來(lái)使沖頭4和附裝部件1再次彼此脫開(kāi)并且剝除載體薄膜5,其中,裝飾元件2保留在附裝部件1的表面(I)上(圖1(c))。

接下來(lái)使帶有裝飾元件2的附裝部件1設(shè)有保護(hù)涂層3(圖1(d)),所述保護(hù)涂層例如實(shí)施成雙覆層并且包括基于丙烯酸的底漆和施加在其上的基于聚硅氧烷的硬涂層。

通過(guò)裝飾元件2施加在附裝部件1的外部表面(I)上,使得所述裝飾元件之后能夠在裝入位置中始終良好地看清,即使附裝部件具有小的或甚至沒(méi)有光透射。這相對(duì)于一些傳統(tǒng)的、借助于薄膜嵌件注塑引入的裝飾元件是大的優(yōu)點(diǎn),所述裝飾元件在視線上設(shè)置在附裝部件(或附裝部件的至少一個(gè)組分)的后方。盡管如此,裝飾元件2由保護(hù)涂層3來(lái)保護(hù)以防機(jī)械損傷,由此使熱沖壓技術(shù)能夠用于外部的結(jié)構(gòu)部件并且還滿(mǎn)足對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)部件的高的穩(wěn)定性要求(由堅(jiān)硬的塑料制成的板,ECE R43 附錄14,類(lèi)別/M)。該發(fā)現(xiàn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是出乎意料并且令人吃驚的。

圖2示例性地示出合適的載體薄膜5連同裝飾元件2的結(jié)構(gòu)。載體薄膜由PET構(gòu)成并且具有20μm的厚度。裝飾元件2由三個(gè)覆層構(gòu)成,即隨著與載體薄膜增加的間距:保護(hù)覆層2a、裝飾覆層2b和附著覆層2c。裝飾元件2通過(guò)附著覆層2c與附裝部件1進(jìn)入接觸。附著覆層2c促使裝飾元件2和附裝部件1之間的強(qiáng)的粘附。附著覆層2c例如為基于丙烯酸的粘結(jié)劑的覆層,具有1.0μm的厚度。裝飾覆層2b產(chǎn)生裝飾元件2的實(shí)際上的視覺(jué)印象。裝飾覆層2b例如為具有5.0μm的厚度的基于聚丙烯酸酯的覆層,所述覆層通過(guò)嵌入的或壓上的顏料或染料以期望的裝飾的形式為染色的。保護(hù)覆層2a例如為具有1.0μm的厚度的基于丙烯酸的聚合物覆層。當(dāng)裝飾元件2施加到附裝部件1上時(shí),保護(hù)覆層保護(hù)裝飾覆層以防機(jī)械損傷。

在載體薄膜5和裝飾元件2之間設(shè)置有分隔覆層6,所述分隔覆層有助于裝飾元件2與載體薄膜5的脫開(kāi)。分隔覆層例如具有0.5μm的厚度。

圖3示出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的帶有裝飾元件2的附裝部件1的橫截面。附裝部件1由透明的材料相1a和不透明的材料相1b構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)例如在車(chē)窗板的邊緣區(qū)域中或全面積地在柱覆蓋件中出現(xiàn)。在后者的情況中,透明的相以在不透明的相的表面上的立體感產(chǎn)生似玻璃的效果,這在視覺(jué)上是非常美觀的。透明的材料相1a例如由聚碳酸酯(PC)構(gòu)成并且具有4mm的厚度。不透明的材料相1b例如由PC/ABS-混合物構(gòu)成并且具有2.5mm的厚度。在裝入位置中應(yīng)面向外部環(huán)境的透明的材料相1a可為清澈的并且無(wú)色的,但也可上色或染色的,如這例如在隱私-板(Verscheibung)中為這樣的情況。盡管如此,裝飾元件2能夠在外部表面(I)上良好地看清。

帶有裝飾元件2的附裝部件1設(shè)有保護(hù)涂層3,由此保護(hù)附裝部件1和尤其還保護(hù)裝飾元件2以防機(jī)械損傷。如果沒(méi)有保護(hù)涂層3,則會(huì)使得裝飾元件2易受磨損,由此附裝部件1用作外部的附裝部件,也就是說(shuō)在車(chē)輛的外區(qū)域中是不可能的。保護(hù)涂層3和裝飾元件2的保護(hù)覆層2a優(yōu)選地彼此相匹配。如果使用源自圖2的帶有基于丙烯酸的保護(hù)覆層2a的裝飾元件2,則優(yōu)選地用作保護(hù)涂層3的是基于丙烯酸的底漆與聚硅氧烷-硬涂層的組合。由此有利地影響保護(hù)覆層3在裝飾元件2上的附著。

保護(hù)涂層還含有UV-阻擋物,由此保護(hù)裝飾元件2以防由于UV-照射所引起的褪色。

保護(hù)覆層3的厚度例如為大約20μm。保護(hù)覆層3的厚度能夠在整個(gè)的附裝部件上是恒定的。但是保護(hù)覆層3的厚度還可如在圖中示意性地示出的那樣在裝飾元件2的區(qū)域中稍微更薄些,從而保護(hù)涂層3和裝飾元件2的整個(gè)厚度近似相應(yīng)于保護(hù)涂層3在第一表面(I)的區(qū)域中在沒(méi)有裝飾元件2的情況下的厚度。由此產(chǎn)生沒(méi)有干擾性的凸起的均質(zhì)的表面。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造帶有裝飾元件的聚合物車(chē)輛-附裝部件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

根據(jù)本發(fā)明制造的帶有裝飾元件的附裝部件的附著復(fù)合的強(qiáng)度借助于根據(jù)DIN EN ISO 2409的檢驗(yàn)方法以及如其由許多車(chē)輛制造商要求的檢驗(yàn)方法,例如H2O高壓照射來(lái)得出。耐刻劃性或耐磨損性借助于耐摩擦堅(jiān)牢度試驗(yàn)儀測(cè)試并利用車(chē)輛-洗滌設(shè)備的刷子的處理來(lái)檢驗(yàn)。覆層結(jié)構(gòu)在此證實(shí)為足夠附著穩(wěn)定的、耐磨損和耐刻劃的,以便外部的車(chē)輛-附裝部件在外表面上使用。此外耐UV性通過(guò)強(qiáng)度高的UV-照射來(lái)檢驗(yàn)。在此不能夠觀察到輻射所致的降解,如色偏、發(fā)黃、褪色、微裂紋或?qū)与x。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言出乎意料并且令人驚訝的是,借助于熱沖壓施加的裝飾元件可使用在車(chē)輛-附裝部件的外表面上。到目前為止認(rèn)為,由此不能夠確保足夠的耐磨損性和耐機(jī)械性。

附圖標(biāo)記列表

1 聚合物車(chē)輛-附裝部件

1a 1的透明的材料相

1b 1的不透明的材料相

2 裝飾元件

2a 2的保護(hù)覆層

2b 2的裝飾覆層

2c 2的附著覆層

3 保護(hù)涂層

4 沖頭

5 載體薄膜

6 分隔覆層

I 1的第一表面。

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