用于制造装饰部件的方法和可由该方法制造的装饰部件

文档序号:1970072 发布日期:2021-12-17 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 用于制造装饰部件的方法和可由该方法制造的装饰部件 (Method for producing a decorative part and decorative part producible by the method ) 是由 克劳斯·比涅克 穆阿梅特·萨迪库 于 2021-06-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于制造装饰部件的方法,该装饰部件包括带有装饰层的可见侧和带有基底层的安装侧,其中将含聚硅氮烷的组合物施加到装饰层的可见侧以形成覆盖层并随后将其固化。本发明还涉及可通过该方法制造的装饰部件。(The invention relates to a method for producing a decorative part comprising a visible side with a decorative layer and a mounting side with a substrate layer, wherein a composition containing polysilazane is applied to the visible side of the decorative layer to form an overlay and subsequently cured. The invention also relates to a decorative part that can be produced by means of said method.)

用于制造装饰部件的方法和可由该方法制造的装饰部件

技术领域

本发明涉及一种用于制造装饰部件特别是用于车辆内部的装饰部件的方法,该装饰部件包括具有装饰层的可见侧和具有基底层的安装侧,并且本发明涉及一种可通过该方法制造的装饰部件。

背景技术

装饰部件,特别是用在机动车辆的内部中的装饰部件,在其视觉和触觉质量以及尺寸精度和抵抗环境影响的方面上必须满足高要求。为此,一种设计被广泛使用,其中决定视觉外观的装饰层在装饰部件的可见侧上设置有保护性透明覆盖层。在相反的安装侧,设置了基底或基底层,其赋予装饰部件必要的尺寸稳定性并被设置成用于紧固装饰部件。

具有高表面质量的透明覆盖层可以由例如聚酯或聚氨酯厚膜涂层制造。然而,涂层需要大量的劳动密集且成本密集的人工精加工操作。此外,无色(clear)涂层在光线和温度的影响下会变黄,这使装饰部件的视觉外观随着时间推移而变差。收缩过程可能导致纹理化装饰层的非光滑表面在透明覆盖层的表面上逐渐形成不期望的图像。

为了避免上述缺点,装饰组件和对应的加工过程已经为人所知,其中透明覆盖层在注射模具中以透明塑料的形式注射到装饰层上。这里减少了所需的返工量。通过选择合适的材料,可见表面侧的质量可以维持更长时期,因为注射成型的塑料材料对外部影响不太敏感。

EP 2 298 528 A1公开了该方法的进一步发展。这里装饰层在其面向可见侧的一侧上层压有透明膜,并且在其面向安装侧的一侧上层压有屏障层。层压的装饰层被形成为预成形件,该预成形件然后用透明塑料包覆成型以形成覆盖层,并用承载塑料背部注射成型以形成基底。装饰部件被形成为其中透明膜布置在覆盖层和装饰层之间,并且屏障层布置在基底和装饰层之间。透明膜由例如热塑性塑料制成,特别是聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚氨酯(TPU)或这些材料的复合物。覆盖层由可注射成型塑料制成,特别是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

EP 2 842 742 A1公开了装饰部件的另一个示例。其中公开的装饰部件包括直接施加至基底的覆盖层,其中覆盖层由聚氨酯或聚脲组成,并且基底由至少一种热塑性塑料和至少一种尿烷基热塑性塑料弹性体的混合物组成。

在DE 199 14 092 A1中公开了装饰部件的另一个示例。其中公开的装饰部件包括装饰层和与其连接的注射成型的基底层。

发明内容

本发明基于为车辆内部提供新的装饰部件的问题以及用于制造该装饰部件的方法。装饰部件旨在表现出高的机械抗性,特别是高的擦伤抗性和磨损抗性。此外,装饰部件旨在永久抵抗外部影响,比如机械冲击或UV辐射,并进一步允许使用固有敏感性的装饰层。

该问题通过一种用于制造装饰部件的方法来解决,该装饰部件包括具有装饰层的可见侧和具有基底层的安装侧,其中将含聚硅氮烷的组合物施加到装饰层的可见侧以形成覆盖层并随后使其固化。此外,该问题通过一种装饰部件来解决,所述装饰部件尤其可以通过该方法获得,并且包括具有装饰层的可见侧和具有基底层的安装侧,其中装饰层在可见侧上涂覆有固化的含聚硅氮烷的覆盖层。

由于使用了含聚硅氮烷的覆盖层,获得了优异擦伤抗性和磨损抗性。同时,覆盖层还有效地保护敏感的装饰层免受外部影响而不损害装饰层的外观。特别地,覆盖层具有防污性能并且易于清洁。同时,覆盖层耐受普通清洁剂。

这里描述的装饰部件包括基底层和施加到基底层的装饰层。该结构限定了装饰部件的可见侧和安装侧。可见侧是装饰层的装饰表面可见的一侧。安装侧是与可见侧相反的一侧,通常平坦的基底层被施加在该侧上。

装饰层可以由例如木质单板、金属、纸或织物形成。优选地,木质单板是真正的木质单板,优选珍贵的木质单板。木质单板可以结合至安装侧上的附加盲单板,其中装饰性木质单板和盲单板例如通过浸渍有苯酚-三聚氰胺树脂的绒状物(fleece)或胶层来结合。就装饰层由金属制成的情况而言,铝、钢和铜特别适用于此目的。金属优选被设计成薄片。所用的织物可以是由天然或合成纤维、玻璃、碳、Kevlar织物、金属或金属化织物制成的纺织织物,或由上述几种织物制成的混合织物,其可以紧密或宽松地确定网眼(meshed),并由此使其后面的层可见,例如装饰层后面的基底层。

装饰层的厚度优选在0.1mm至2mm(且包括2mm)的范围内,特别优选在0.3mm至0.7mm的范围内。

装饰层优选具有亲水表面,以提高装饰层与直接结合到装饰层的其他层之间的粘合。此外,装饰层优选具有开孔表面,以便在装饰层与直接结合到装饰层的其他层之间获得更大的接触表面。

根据本发明的覆盖层是通过将含聚硅氮烷的组合物施加并固化到装饰层的可见侧上来制造的。覆盖层可以被直接施加至装饰层,或者可以在覆盖层和装饰层的可见侧之间提供一个或更多个中间层。

在优选实施例中,一个或更多个中间层被设置在覆盖层和装饰层之间。优选地,使用了至少一个由热塑性或热固性的塑料制成的中间层。例如,含聚甲基丙烯酸甲酯的组合物用作热塑性塑料,并且含聚氨酯的组合物用作热固性的塑料。使用含聚甲基丙烯酸甲酯的中间层是特别优选的。中间层至少是部分半透明的,以确保装饰层的可见性。中间层可以是无色(colorless)或有色的。

在施加覆盖层之前,中间层被施加到装饰层的可见侧。在随后的步骤中,覆盖层被施加至顶部中间层。

在一个替代实施例中,覆盖层被直接施加至装饰层的可见侧。在这种情况下,装饰层优选具有开孔表面。特别优选地,如果装饰层具有由金属或塑料膜制成的表面,则覆盖层被直接施加至装饰层。

所用的聚硅氮烷可以是全氢聚硅氮烷(无机的聚硅氮烷)、有机聚硅氮烷(有机的聚硅氮烷)或不同聚硅氮烷的混合物。特别优选地,使用至少一种有机聚硅氮烷。

适合的聚硅氮烷可从商业获得,例如以商标Durazane。无机的聚硅氮烷可在Durazane 2000产品范围中获得,有机的聚硅氮烷可在Durazane 1000产品范围内获得。特别地,甲基和/或甲基乙烯基改性的有机聚硅氮烷被用作有机的聚硅氮烷。

特别地,全氢聚硅氮烷在固化期间形成无碳、玻璃状氧化硅网络,其具有优异的表面性能。由于所得覆盖层的较低机械柔性,在将装饰层形成在预成形件中之后,优选地,施加含全氢聚硅氮烷的组合物。

优选地,聚硅氮烷具有150g/mol至150000g/mol,更优选1000g/mol至100000g/mol,最优选2000g/mol至20000g/mol的数均分子量。

除了聚硅氮烷之外,含聚硅氮烷的组合物通常包括一种或更多种溶剂,特别是有机溶剂,比如二甲苯、乙苯、二正丁醚、乙酸正丁酯和/或乙酸叔丁酯。聚硅氮烷在组合物中的比例优选为从20wt.%至100wt.%,更优选从20wt.%至80wt.%,最优选从50wt.%至80wt.%。聚硅氮烷的比例被选择成使得优选的液体组合物具有适合应用于装饰层的粘度。如果需要,可以通过用合适的溶剂,特别是有机溶剂稀释可商业获得的聚硅氮烷组合物来调节粘度。特别地,聚硅氮烷的比例根据施加的方法而变化。如果通过喷涂施加来施加覆盖层,聚硅氮烷的含量为例如20wt.%至80wt.%,特别优选40wt.%至60wt.%。在射流施加的情况下,聚硅氮烷的含量为例如60wt.%至100wt.%,特别优选70wt.%至90wt.%。

在施加含聚硅氮烷的组合物和任何中间层之前,优选地,装饰层被清洁。这是通过例如气流,比如压缩空气来完成的。在优选实施例中,通过干冰喷射来执行清洁,即通过用干冰颗粒(CO2颗粒)和压缩空气的混合物对表面进行发射(irradiating)。除了压缩空气,另一种惰性载体气体也可以用于此目的。这种清洁从装饰层的表面去除微颗粒,并且能够均匀施加覆盖层和任何中间层。

含聚硅氮烷的组合物优选以液体形式来施加。例如,这可以通过浸蘸、喷涂、浸涂或浇铸来完成。在浸蘸的情况下,装饰部件穿过含聚硅氮烷组合物浴。在浸涂和浇铸的情况下,装饰部件的表面浸涂有含聚硅氮烷的组合物,该含聚硅氮烷的组合物可以借助于一个或更多个喷嘴,特别是浸涂喷嘴或冲洗喷嘴来施加。该施加可以在例如连续流动或降低过程中进行。

在一个特别优选的实施例中,含聚硅氮烷的组合物通过喷涂来施加。这样,获得了极其均匀的涂层而同时保持低材料消耗。特别优选的是,喷涂过程通过射流喷涂施加且没有涂料雾。

为了避免聚硅氮烷的过早反应,该施加优选在惰性气体下进行,例如在氮气氛围中。这尤其适用于喷涂施加。

如果施加在10℃至40℃的温度和30%或更高的相对湿度下进行,可以获得特别好的结果。优选地,温度为20℃至30℃。相对湿度优选为30%至80%,特别优选为40%至70%。在这些条件下,实现了覆盖层的优异粘合。

然后将所施加的含聚硅氮烷的组合物固化以形成覆盖层。在固化期间,聚硅氮烷与水反应,其中Si-N键水解并且随后缩合形成Si-O-Si单元。固化优选在50℃至100℃的温度和10%至80%的相对湿度下进行。特别优选地,温度为60℃至90℃,最优选75℃至85℃。相对湿度优选为40%至80%。固化的持续时间优选为10分钟至180分钟,最优选60分钟至120分钟。在这些条件下,含聚硅氮烷的覆盖层获得优异的防污性能,同时具有高透明度和机械稳定性。

固化的覆盖层优选具有0.25μm至25μm,更优选6μm至10μm的厚度。

中间层(如果设置的话)也可以通过上述方法或通过现有技术中已知的其它涂层方法施加至装饰层。

基底层优选由塑料形成,特别是热固性或热塑性塑料。基底层的合适材料包括聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、苯乙烯-马来酸酐(SMA)、聚丙烯醚(PPE)、聚苯醚(PPO)或这些塑料中的几种的混合物。例如PC和ABS的共混物,ABS和PA的共混物,或者PC和SAN的共混物都是特别适合的。特别优选地,基底层包括TPU与一种或更多种其他塑料,特别是一种或更多种上述塑料的共混物。

基底层的塑料可以包括另外的添加物。例如,塑料可以用玻璃、碳或天然纤维增强。优选地,塑料是玻璃纤维增强塑料。此外,可以包括填料,比如二氧化硅或炭黑。

为了生产装饰部件,装饰层优选地被形成为预成形件。该预成形件的形状基本上对应于后续的装饰部件的形状。预成形件在合适的压制模具中制造。装饰层可以在这种形成之前、期间或之后结合到基底层。覆盖层也可以在形成之前或之后被施加并固化。

装饰层和基底层通过已知方法结合,特别是通过压制或注射成型方法。例如,装饰层可以被压制到基底层上,其中作为压制方法特别地使用了SMC(片状模塑化合物)或GMT(玻纤毡增强热塑性塑料)。替代地,基底层也可以注射成型到装饰层上。装饰层和基底层可以在覆盖层的施加和固化之前或之后结合。

在注射成型方法的情况下,在结合到基底层之前,装饰层优选地被形成预成形件,其形状基本上对应于随后的装饰部件。基底层然后可以被注射到预成形件上,其中预成形件用作指定装饰部件的最终形状的模具件(die)。

在压制工艺的情况下,形成装饰层并将其结合到基底层可以在单个步骤中进行。为此,装饰层和基底层被制备成平坦的平面形式并被压制在一起。替代地,装饰层也可以在结合到基底层之前形成预成形件。在这种情况下,为了使装饰层和基底层能够被压制在一起,基底层在结合之前也优选地被形成为对应的预成形件。

为了增加装饰层和基底层之间的粘合,在装饰层结合到基底层之前,优选将粘合增进剂施加到装饰层的安装侧。粘合增进剂例如是胶或反应性热熔粘合剂。金属制成的装饰层尤其如此。如果装饰层是在安装侧上带有盲单板的木质单板,也可以将浸渍有苯酚-三聚氰胺树脂或胶的绒状物(fleece)放置在装饰层的安装侧上。

在一个实施例中,覆盖层和任何中间层被施加到最初平坦的装饰层上并被固化,然后由覆盖层、中间层和装饰层所得的复合物被形成为预成形件,并且该预成形件最终被结合到基底层。

然而,优选的是在形成装饰层之前不施加覆盖层和任何中间层,而是仅施加在已经预成形的装饰层上,以避免在形成期间对覆盖层的损坏。

因此,在一个优选实施例中,装饰层首先形成为预成形件,然后预成形件结合至基底层,如果需要,随后将一个或更多个中间层施加到装饰层上,并且最后将覆盖层施加至装饰层并固化。

在另一个优选实施例中,装饰层首先被形成为预成形件,然后将任何中间层和覆盖层施加至装饰层并固化,并且最后将由覆盖层、中间层和装饰层所得的预成形复合物结合到基底层。

具体实施方式

根据本发明的方法通过以下实施例来说明。

将预成形件调温至23℃的温度,所述预成形件包括木质单板的装饰层和与装饰层结合的玻璃纤维增强聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料的基底层。

通过注射成型将聚甲基丙烯酸乙酯的中间层施加到装饰层的可见侧。

预先通过干冰喷射清洁装饰层的可见侧。

在22℃的空气温度和60%的相对湿度下,通过喷涂施加来施加含聚硅氮烷的组合物。该组合物包含可喷涂稀释的40%固体的有机的聚硅氮烷。喷涂施加使用以下工艺参数进行:雾化空气140NL,喇叭状空气(horn air)160NL,施加速度500mm/sec,并且施加速率130ml/min。

随后,将含聚硅氮烷的组合物在60℃的温度和50%的相对湿度下固化90分钟。

如此获得的覆盖层显示出非常高的机械抗性,特别是高的擦伤抗性和磨损抗性以及优异的透明度。

7页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种裁切装置及墙纸铺贴机器人

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!