專利名稱：復合構件的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種通過注塑或模壓注塑的方法生產復合構件(compositestructural component)的方法。
背景技術：
光學構件，例如機動車輛構造中的窗玻璃，主要由玻璃制成，因為玻璃具有非常好的表面性質，例如高抗劃痕性。這些構件涉及高材料費用并具有低的一體化潛力。這意味著需要大量的工作將這些構件與其它模塑物結合。
然而，已知由透明熱塑性塑料生產光學結構元件。這些材料不僅更輕、更方便，而且可以更容易地和其它模塑物(如金屬或塑料部件)結合。然而，透明熱塑性塑料表面的抗劃痕性必須通過一層保護層(如清漆(lacquer))來提高。
根據現有技術，這種由透明熱塑性光學模塑物制成的復合構件是在幾個分開的步驟和幾個分開的設備中通過繁重的工藝生產的。例如，首先用注塑生產透明塑料片。然后該片用合適的漆涂覆以提高其表面的抗劃痕性。第三步，將涂覆后的片送去密封，例如使用另一個注塑模具，或者將該片與另一個模塑物(如導軌)結合。
發明內容
本發明的目的是提供一種生產至少由兩面涂覆了膜的塑料模塑物和另一種模塑物組成的復合構件的方法。該方法應盡可能簡單，并以較少數量的步驟實行。
依據本發明，提供了一種生產復合構件的方法，包括(a)將第一塑料薄膜和第二塑料薄膜引入(或放在)注塑模具的第一空腔內，將所述第一塑料薄膜和所述第二塑料薄膜放在所述第一空腔內以便在所述第一塑料薄膜和所述第二塑料薄膜之間形成空隙；(b)將第一熱塑性材料(優選以熔融狀態)注塑入所述空隙，從而形成第一模塑物；(c)將步驟(b)形成的所述第一模塑物從所述第一模具空腔中釋放，并且將所述第一模塑物與至少一種第二模塑物引入同一個或另一個注塑模具的第二空腔內；并且(d)將第二熱塑性材料(優選以熔融狀態)注塑入所述第二空腔，從而結合所述第一模塑物和所述第二模塑物(例如，所述第一模塑物和所述第二模塑物通過注塑的第二熱塑性材料相互被牢固地附著在一起，并同第二熱塑性材料一起形成一種多組件的模制品)。
在具有至少兩個空腔的注塑模具中實施根據本發明的方法。在本發明的框架內，詞語“注塑”和“注塑模具”用簡化的方式使用，但它們包括模壓注塑和模壓注塑模具。
在優選的實施方式中第一模塑物僅是在它的邊緣區域與步驟(d)中第二空腔內的第二熱塑性材料反向模塑，以致透明窗區域保持在第一模塑物中。
第一和第二薄膜優選是透明的，并優選由聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物制得。這兩個薄膜可以用相同的或不同的塑料制成。薄膜的厚度優選0.1-1mm。
在本方法的一個優選實施方式中，在將第一和第二薄膜根據步驟(a)引入注塑模具前，將它們成型、切割、涂覆和/或印刷。優選地，第一和第二薄膜用漆或PMMA層涂覆。硬膜漆，例如硅氧烷漆或可紫外線固化的漆，是特別合適的。薄膜涂覆方法是可從現有技術得知的。第一和第二薄膜用PMMA層的涂覆可以例如通過共擠出實現。漆可以例如通過噴涂施加。根據涂覆的類型，在涂覆后成型薄膜也許不再是可能的，因此成型必須在涂覆前進行。成型例如是通過深拉伸來實現的。先于涂覆和深拉伸，薄膜可額外地用絲網印刷油墨來印刷。
將第一和第二薄膜根據步驟(a)分別引入注塑模具的第一空腔內。以這種方式將它們分別引入以便在空腔中保持分離。這兩個薄膜可以通過現有技術已知的方式固定在空腔內，例如機械地、靜電地或真空的方式。第一薄膜和/或第二薄膜可以分別獨立的放置在模具的第一空腔內以鄰接模具(例如，第一薄膜鄰接第一半模內表面的至少部分，和第二薄膜鄰接第二半模內表面的至少部分)的內表面(例如，分開的內表面)。可選擇地，第一薄膜和/或第二薄膜可分別獨立的放置在模具的第一空腔內以便不鄰接模具的內表面。進而可選擇地，在本發明方法中，當在模具的第一空腔內放置第一薄膜和第二薄膜時可以使用這種與模具內表面鄰接和非鄰接關系的結合。
第一和第二薄膜可以例如基本上相互平行的排列。第一和第二薄膜之間的間隙造成(或形成)模具第一空腔內的空隙，在步驟(b)中將第一熱塑性材料注入到其中。這導致第一模塑物的形成，隨后在步驟(c)釋放它。
原則上，第一模塑物可以具有任何想要的形狀。例如，第一模塑物可以具有片狀、板狀或罐狀的形狀，例如，對于片狀或板狀，平的、弓形的或彎的都是可能的。第一模塑物可以在整個區域內具有相同的厚度，或者在不同區域具有不同的厚度。為生產片狀模塑物，模塑片材的厚度可以是例如3-6mm。
第一熱塑性材料優選是透明塑料，且特別優選是聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透明聚酰胺(PA)和/或環烯共聚物(COC)。然而，任何其它適于注塑或模壓注塑的熱塑性材料都可以用于成型非透明第一模塑物。
釋放后，將第一模塑物接著引入注塑模具的第二空腔內(步驟(c))。第一模塑物可以通過公知的方法傳遞，例如用于多色注塑模塑法中的方法。另一方面，可以在本方法中使用常規的傳遞方法，包括通過轉盤、翻轉板、滑動腔或刻度盤來傳遞，或與第一模塑物保持在中心上的方法可比較的方法。另一方面，本發明方法中傳遞模塑物的方法進一步包括本領域內公知的用于將模塑物由一個空腔移出(例如借助于搬運系統)并放入另一個空腔內的方法另外，將至少一種第二模塑物引入第二空腔內。第二模塑物可以是任何希望的塑料和/或金屬模塑物。如果第一模塑物是透明片材，例如當用于機動車輛構造中時，第二模塑物可以是由鋼、鋁、聚酰胺，特別是填充的聚酰胺，或聚碳酸酯制成的導軌。
第一和第二模塑物通過將第二熱塑性材料注入注塑模具的第二空腔內而結合(例如牢固地相互附著)。第二熱塑性材料可以例如從熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性聚乙烯(TPE)、聚碳酸酯(PC)、PC共混物和/或聚氯乙烯(PVC)或上述提到的透明塑料的一種或這些塑料的混合物中選擇。
本發明還涉及根據本發明方法得到的塑料窗以及它們在交通工具(例如機動車輛、輪船或飛機)生產中的應用，或在家用裝置中的應用。
本發明用附圖更加詳細地舉例說明圖1表示了打開的模具圖2表示了含有薄膜的閉合的模具圖3表示了第二半模的提供圖4表示了支架8的插入圖5表示了半模的閉合圖6表示了打開的半模及注塑完的第二塑料。
盡管為了說明的目的已在前面詳細描述了本發明，可以理解的是這些細節只是為這個目的，而且本領域技術人員可以作出變化而不偏離本發明的主旨和范圍，而本發明的主旨和范圍只能受權利要求限制。
具體實施例方式
以下實施例描述了部分透明構件的生產，通過金屬插入來加強部分透明構件且通過外部應用薄膜來保護部分透明構件以防止表面劃痕。金屬插入可以不僅用作加強的目的，而且作為安裝部件的螺紋附件的局部增強。
在第一工作步驟中，將基于PC(聚碳酸酯)的薄膜與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)層共擠出。為了在三維形狀的模具空腔內插入薄膜，薄膜也可以用深拉伸的方法預先成型并切割，或通過注塑法直接帶入相應形狀內。
將第一(1)和第二(2)共擠出薄膜引入注塑模具的打開的半模(3)中，如圖1所示。在這一示例中，薄膜是平的并且沒有預成型。通過模具中的小孔(4)產生真空。真空將薄膜壓入模具的空腔內并將它們固定在位置上。
注塑模具通過對兩個半模(3)彼此施壓而閉合(圖2)。空隙(5)在薄膜之間產生，內部通過注塑PC(聚碳酸酯)熱塑性材料來填充。這樣生產的板的厚度是5mm。
模具需要用于在下一個工作步驟中要插入的金屬支架的新空腔。將這個新空腔放置在所謂的轉盤上，所述轉盤繞垂直軸旋轉180°以便移走舊空腔并放置新空腔(6)在位置上(圖3)。預先注塑的板(7)保持在半模(3)的噴嘴側。
圖4中搬運系統此刻在新空腔(6)內放置了金屬支架(8)。該空腔必須以這種方式成型以便高度為2.5mm的間隙(9)出現在空腔(6)的壁與金屬插入物之間。
兩個半模(3)和(6)相互對立壓緊(圖5)。將第二熱塑性部件注塑入間隙9，其中使用的材料是PC/PET共混物。第二熱塑性部件(10)可在圖6中看到。這個部件(10)完全包裹了金屬插入物(8)并與下面的注塑模塑板(7)形成了非常牢固的結合。
權利要求
1.一種生產復合構件的方法，包括(a)將第一塑料薄膜和第二塑料薄膜引入注塑模具的第一空腔內，將所述第一塑料薄膜和所述第二塑料薄膜放在所述第一空腔內以便在所述第一塑料薄膜和所述第二塑料薄膜之間形成空隙；(b)將第一熱塑性材料注入所述空隙，從而形成第一模塑物；(c)將步驟(b)中形成的所述第一模塑物釋放，并且將所述第一模塑物與至少一種第二模塑物引入同一個或另一個注塑模具的第二空腔內；和(d)將第二熱塑性材料注入所述第二空腔，從而結合所述第一模塑物和所述第二模塑物。
2.如權利要求1的方法，進一步包括，在步驟(a)之前，使至少一種所述第一薄膜和所述第二薄膜進行選自成型、切割、涂覆、印刷及它們的結合的加工。
3.如權利要求1的方法，其中所述第一薄膜和所述第二薄膜分別獨立地由選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物的材料制造。
4.如權利要求1的方法，其中所述第一熱塑性材料是透明的。
5.如權利要求4的方法，其中所述第一熱塑性材料選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、環烯共聚物和它們的結合。
6.如權利要求1的方法，其中所述第二模塑物由選自塑料、金屬和它們的結合的材料制造。
7.如權利要求1的方法，其中所述第二熱塑性材料選自熱塑性聚氨酯、熱塑性聚乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯共混物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、環烯共聚物及它們的結合。
8.如權利要求1或2的方法，其中步驟(d)中第二空腔內的第二熱塑性材料在第一模塑物邊緣區域周圍注塑，從而獲得第一模塑物中的透明窗。
9.根據權利要求1-9任一方法生產的塑料窗。
全文摘要
本發明描述了一種形成多組分模制品的方法。該方法包括首先將第一塑料薄膜和第二塑料薄膜分別引入注塑模具的第一空腔內，將第一和所述第二塑料薄膜分別放在第一空腔內以便在它們之間形成空隙。然后，將第一熱塑性材料注塑入空隙，從而形成第一模塑物。接著將第一模塑物從模具中釋放，并且將第一模塑物與至少一種第二模塑物一起引入模具的第二空腔內。最后，將第二熱塑性材料注塑入模具的第二空腔，從而將第一模塑物和第二模塑物結合在一起由此形成多組分的模制品。
文檔編號B29K33/04GK1895871SQ20061010769
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月13日 優先權日2005年7月13日
發明者R·布拉姆布林克, H·－J·達門, W·科爾, O·策爾納 申請人:拜爾材料科學股份公司