專利名稱：用于制造注射成型的裝飾品的方法和注射成型制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制造具有至少一個寶石的制品的方法，其中，將所述至少一個寶石設置在保持裝置中或保持裝置上，并使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑。
背景技術：
塑料由于其材料特性而可以應用在日常生活中極其不同的和多種多樣的領域。特別是，例如用于容納技術設備的外殼可以通過注射成型被制造成任意形式，其中，在這里將塑料熔體例如借助塑化螺桿壓入到注射成型模具的空腔內，以便隨后凝固并構成注射成型制品。注射成型制品的外形在此是通過空腔的形狀或者說其內壁給定的。在此產生的缺點是，對這種注射成型制品的裝飾在注射成型工藝流程中只能非常困難地實現，特別是因為在注射成型模具的空腔內操控塑料模制件以及可能的裝飾元件是幾平不可能的。作為部分的解決辦法，對此提出了所謂的模內技術αη-Mold-Technik)或模內裝飾技術(IMD-Technik)，其中，將具有某種裝飾/飾花的承載膜包封置入注射成型模具的空腔中并用塑料熔體進行背面注塑。凝固后便由此產生一種具有裝飾的注射成型制
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ΡΠ ODE 102 56 827 Al披露了一種包括飾花以及功能層的復合體，其中，通過用塑料對承載膜進行背面注塑，而將設置有飾花的承載膜敷設于塑料模制體上。在此，飾花本身基本上構造成二維的，并且構造為顯示元件、圖畫元件或者全息圖。DE 10 2004 041 867 Al同樣披露了一種利用轉移膜以模內Qn-Mold)方法制成的具有裝飾的注射成型制品。在此，裝飾元件有一個或多個層次。AT 6 984U1以及DE 19 43 665U披露了一種帶有寶石的飾品，其中，寶石的托座是被注射成型的。各個托座之間設置有棒狀的連接件。寶石被置入鑄模的陰模內，其中，液態的塑料熔體通過澆注口或者說注入口而被填注到陰模中。這種方法完全不適合用在當今現代化的利用高壓將塑料熔體壓入注射成型模具空腔內的注射成型工藝中。WO 02/066263A2披露了一種用于為貴重寶石作標記的方法，其中，貴重寶石在此期間被注入一個保持體內。借以注射成型該保持裝置的設備同樣不適合在現代化的注射成型機的空腔內使用。此外，對于該澆注工藝來說貴重寶石的操控是繁瑣且復雜的。DE 10 2004 041 868 B3 和 DE 10 2005 006 074 Al 介紹了一種轉移膜及其在模內an-Mold)方法中用于制造具有裝飾的塑料制品的應用。轉移膜在此具有特別是復制漆層形式的結構層，其作為裝飾使用，并且例如以圖案的形式局部設置在轉移膜上，并具有至少9 μ m的層厚。該結構層本身由具有高固體含量的結構化漆形成。這些發明的缺點特別是在于對可能的裝飾元件(用該裝飾元件在注射成型期間裝飾注射成型制品)的選擇受到限制。這種選擇或多或少局限于二維的或者由二維層構成的裝飾元件，此裝飾元件必要時可以上色。特別是在美學上，一直以來總是期望用天然或人造寶石加以裝飾的物品。為使傳統的注射成型制品具備這種寶石，迄今為止都需要付出辛苦的工作，將寶石逐個粘貼在注射成型制品的表面上。除了辛苦的工作之外，在此還具有以下缺點通過這種方式在注射成型制品與寶石之間所產生的連接是有缺陷的，因此容易脫落。
發明內容
本發明的目的因此在于，提供一種方法，利用該方法可以簡單地制造具有至少一個寶石的注射成型制品，其特點是寶石得以特別穩固地固定，并且，特別是應該可以簡單地將寶石設置在注射成型制品上。該目的通過具有權利要求1所述特征的方法得以實現。通過將至少一個寶石設置在保持裝置中或保持裝置上，并且然后在這種狀態下使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑，在注射成型(即注塑)工藝期間也仍保持寶石一次性選擇的定位。如果將保持裝置連同設在其上或其中的寶石置入注射成型模具的空腔內，那么寶石的設置結構在空腔中也得到保持，從而無需操控亦或事后固定寶石。保持裝置當然必須具有必要的材料特性，以便承受住注射成型工藝期間存在的壓力和溫度。所使用的注射成型機本身在現有技術中是已知的并且已經應用于各種各樣的注射成型方法。在將至少一個寶石設置在保持裝置上或保持裝置中后，該寶石以塑料熔體在使用注射成型機的情況下進行背面注塑，例如借助塑化螺桿用塑料熔體進行背面注塑，其中，會出現高壓和/或高溫。為此，可以將保持裝置連同所設置的寶石裝入或置入注射成型模具的空腔內。現在通過使塑料熔體凝固而構成依據本發明的注射成型制品的外部幾何形狀。在設置所述至少一個寶石的位置處，塑料熔體至少部分地環繞寶石流動并通過凝固過程與其相連接，其中，這種連接極其牢固和穩定。此外，將寶石設置在這種裝飾性的注射成型制品內是可以簡單實現的，因為無需其他工藝過程，其中，寶石必須例如粘貼到注射成型制品的表面上。保持裝置本身可以設置在凝固的塑料熔體的表面上，并且特別是在保持裝置本身被構造為具有視覺上吸引力的情況下，也保持在那里，或者在注射成型工藝后將其去除。還可規定對保持裝置這樣設計，即，使其在注射成型期間被熔體環流，從而便將保持裝置設置在注射成型制品的內部。本發明其他具有優點的實施方式在從屬權利要求中予以說明。在依據本發明的方法的一種特別優選的實施方式中，將大量的寶石設置在一個保持裝置中或保持裝置上，并使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑。由此與在注射成型工藝后將大量的寶石手工粘貼到注射成型制品上的方法相比，特別節省時間。該大量的寶石可以成圖案地設置在保持裝置中或保持裝置上。通過注射成型工藝，則可將寶石以這種圖案設置在注射成型制品上或注射成型制品中，其中，寶石與注射成型制品的連接特別穩固。只有通過本發明的教導，才可以使大量的寶石-必要時以某種確定的圖案-在注射成型機的空腔內定位，并且在注射成型工藝期間也保持這種定位。通過使保持裝置具有承載膜，然后將其裝入注射成型模具的空腔內，以及然后用塑料熔體進行背面注塑，又經過塑料熔體的凝固就構成了一種在單個或多個寶石與注射成型制品之間的極其穩固的連接。這種承載膜以特別簡單的方式實現了單個或多個寶石在注射成型工藝期間所需的固定保持前提。承載膜在注射成型期間貼靠于空腔的內壁上，并通過被高壓壓入的塑料熔體壓向該內壁。承載膜因此是用作轉移膜，因為單個或多個寶石首
5先被設置在承載膜上，以便然后借助注射成型工藝轉移到注射成型制品上或注射成型制品中。承載膜此外還可以用作注射成型制品的界面，特別是在單個或多個寶石均設置在承載膜的同一側的情況下，這一點還是優選設置的。承載膜無論如何必須是具備IMD(模內裝飾)性能的薄膜，也就是說，這種薄膜在注射成型期間由于有高溫和高壓而必須能夠承受高的負荷。在一種實施方式中，依據本發明的方法此外還包括將保持裝置從注射成型制品上去除，也就是例如重新揭下承載膜。優選這種去除是在塑料熔體凝固以后進行，因為當然必須要確保將單個或多個寶石保留在注射成型制品之內。能夠使得至少一個寶石在承載膜上特別簡單地定位固定的方式是，將該寶石在其預先規定的位置上粘貼到承載膜上。這種粘結劑例如可以是能借助UV射線硬化的粘結劑。 但也可以使用其他粘結劑。基于上文述及的注射成型工藝期間的高負荷，寶石與承載膜之間的這種連接應該盡可能穩固。如果承載膜要保留在最終成品上，則可規定使用一種至少部分地對于可見光譜范圍的光為透明的粘結劑。按另一種實施方式，在依據本發明的方法中使用具有視見面和配合面的寶石。在此，視見面在最終成品上，也就是在具有至少一個寶石的注射成型制品上，對于觀察者來說是可見的，因而規定這樣來設置視見面，使其設置在塑料熔體的外側。視見面在此可具有下述特點對其進行特殊加工，以滿足某種光學要求。如果使用承載膜，那么可將單個或多個寶石設置為以其視見面在承載膜上，也就是例如通過將視見面粘貼到承載膜上而設置在承載膜的一側。特別是，如果視見面不僅是平面的邊界面，而且也是寶石的三維區域的表面，那么也可將所述至少一個寶石至少部分地壓入承載膜內，從而構成一種形狀鎖合的連接。在此， 可以規定為了設置寶石而將承載模深拉，其中，優選規定，將所述至少一個寶石的視見面設置在深拉區域內。若將承載膜加熱和/或使其受到負壓環境的作用，則該深拉過程能容易實現。為賦予具有至少一個寶石的注射成型制品其他所要求的光學特性，可以規定將該注射成型制品涂漆，其中，這種漆層也作為保護層使用。也可以實現一種單獨分開的保護層。作為附加或可選的方案，可將注射成型制品加以打磨和/或拋光。在此特別優選的是，承載膜包括聚碳酸酯(PC)和/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 和/或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。為承受得住注射成型期間的負荷，在一種實施方式中規定承載膜在300bar與 1500bar之間、優選500bar與1200bar之間的壓力范圍內是壓力穩定的，并且附加或可選地，在80°C與350°C之間、優選100°C與300°C之間的溫度范圍內是溫度穩定的。在此，這種壓力或者溫度穩定性意味著，承載膜在注射成型工藝期間不會被空腔內存在的條件所破壞。例如，雖然聚碳酸酯膜在較長持續時間的溫度影響下，只能到大約200°C是耐高溫的，但它對于依據本發明的方法來說對更高的溫度來說也是耐高溫的，因為這種注射工藝過程僅持續約2秒鐘，僅在這段時間內存在高溫或者高壓。由此保證即便在這種溫度和壓力范圍內也提供寶石在承載膜內穩固的設置和定位。因為可以設定使承載膜與凝固的塑料熔體連接，并因此作為裝飾性的注射成型制品的組成部分而保留在其上面，所以可規定，承載膜至少部分地對于可見光譜范圍的光為透明，由此使裝飾性的注射成型制品的至少一個背面注塑的寶石仍然可見。而為取得某種光學效果，也可將承載膜設計為略微帶色。在一種特別優選的實施方式中，將所述至少一個寶石加以打磨，優選磨出刻面。這種類型寶石的例子是市場上稱為“花鉆(Rosen)”的為人所熟悉的寶石。這些寶石既可以具有平坦的視見面(flattops，平頂鉆)，也可以具有平坦的配合面(flatbacks，平底鉆)。既具有平坦的視見面、也具有平坦的配合面的寶石則有一種基本上為梯形的截面。但也可以使用具有向尖端收縮的視見面和/或配合面的寶石，例如像市場上通稱為“水鉆(Chaton)，， 的寶石。由于注射成型模具非常昂貴，注射成型制品只有作為批量產品才能有制造意義。 這自然要聯系到龐大數量的寶石。盡管當然也可以使用天然貴重寶石或(人工合成的)半寶石，但特別優選使用玻璃石或塑料的寶石，因為它們的制造成本是低廉的，而卻仍然具有必要的光輝度和光學質量。特別優選具有平坦的視見面(flat tops，平頂鉆)的玻璃石。在本發明的另一種實施方式中，至少一個寶石具有設置鏡面的配合面。在完工的最終成品中，也就是在具有寶石的注射成型制品中，該配合面指向注射成型制品的內部。這種例如構造為反射層的鏡面一方面提高了光輝度，因為在鏡面上反射光線。另一方面，通過這種鏡面層能防止看到寶石與硬化的塑料的直接接觸面。在注射成型工藝期間同樣可能會出現下述情況塑料與寶石之間的連接面并非到處全都平滑，而是部分為多孔或顆粒狀的結構。這種感覺不美觀的區域可以通過這種鏡面層加以隱沒。按照本發明一種特別優選的實施方式，在承載膜中或承載膜上設置有大量的寶石，其中，這些寶石成行和成列或者以所要求的圖案形式設置在承載膜上面，由此，完工的注射成型制品同樣具有這種圖案。本發明此外還涉及一種注射成型制品，其帶有至少一個采用上述方法制造的、用塑料熔體背面注塑的寶石。在此特別優選地規定該注射成型制品具有大量的寶石，這些寶石是用塑料熔體背面注塑的，并保持在保持裝置上或保持裝置中。在此，注射成型制品可以如上所述的方法進行制造。在一種實施方式中，對此規定至少一個寶石浮雕狀地從注射成型制品的表面凸起。為此目的可作如下設定使用具有向尖端收縮的視見面的寶石。但重要的是，單個或多個寶石如此程度地設置在注射成型的塑料件內，以便盡可能強制地提供一種固定連接。如果寶石例如具有將視見面與配合面分開的環圈(Rondiste)，那么可以規定將寶石直到環圈上都設置在注射成型的塑料件內。在本發明的另一種實施方式中規定借助上述方法設置單個或多個寶石的表面， 也就是，將通過對承載膜或保持裝置連同所設的單個或多個寶石進行背面注塑而產生的那一表面構造為基本上平的。這一點特別適用于具有平面視見面的寶石，也就是所謂的平頂鉆(flattops)ο
下面參照附圖借助
對本發明的其他細節和優點進行詳細說明。其中圖Ia和Ib示出承載膜連同設置在其上的寶石的側視圖以及俯視圖加和2b示出承載膜連同采用另一實施方式設置在其上的寶石的側視圖以及俯視圖；圖3a_3c示出依據本發明的注射成型制品的各個不同實施方式的剖視圖；以及圖4示出依據本發明的方法的不同方法步驟的流程圖。
具體實施例方式圖Ia示出在依據本發明的用于制造具有寶石1的注射成型制品8的方法中使用的承載膜5的側視圖。在承載膜5的第一側6上設置了大量的寶石1，方式是，將寶石1以其構造為平的視見面3通過粘結劑層4粘貼到承載膜5上。在圖Ib的俯視圖中可見，寶石 1以規則的行和列設置在承載膜5上。在此，寶石1的配合面2從承載膜5突伸出去。承載膜5現在被這樣地置入注射成型模具內，使承載膜5的第二側7指向注射成型模具的內壁， 而承載膜5的第一側6和寶石1的配合面2則用液態的塑料熔體進行背面注塑。圖加示出在依據本發明的用于制造具有寶石1的注射成型制品8的方法中使用的承載膜5的側視圖。與圖Ia的區別在于，寶石1在該實施例中被磨出刻面并且具有平坦的配合面2。這種寶石1在市場上作為花鉆(Rosen)而“為人所熟悉”。各寶石1以其同樣平坦的視見面3借助粘結劑層4粘貼在承載膜5的第一側6上。寶石1的配合面2指向上方。正如借助圖2b所看到的那樣，這些寶石1成圖案地設置在承載膜5上。圖3a示出依據本發明的注射成型制品8的剖視圖，在該注射成型制品中，大量的寶石1以其視見面3在注射成型制品8內部的方向設置。承載膜5是設置在寶石1上方， 從而使承載膜5的第二側7設置在觀察者的視線方向上。該承載膜5保留在注射成型制品 8上面，例如作為保護層，或者由于承載膜5本身在視覺上的設計是吸引人的，因此將該承載膜5視為裝飾性的注射成型制品8的一部分。圖北示出依據本發明的注射成型制品8的另一實施方式的剖視圖，其中，承載膜5 在制造之后，也就是在注射成型工藝后被重新去除。大量設置在注射成型制品8內并通過用塑料熔體在注射成型機中進行背面注塑而與該注射成型制品相連接的寶石1的視見面3 指向觀察者的視線方向，從而能使注射成型制品8外觀極具裝飾性。圖3c以剖視圖示出了注射成型制品8的另一實施方式。在該實施例中，以其配合面2設置在注射成型制品8內部的寶石1的視見面3浮雕狀地從注射成型制品8的表面凸起。由此，除了純視覺效果外，該注射成型制品8的觸覺效果也是極其吸引人的。但與傳統的帶有粘貼寶石的塑料制品不同，依據本發明，寶石1與注射成型制品8的連接是極其穩固且耐久的。在所有這些實施例中可設定如下寶石1的配合面2為具有反射層或鏡面層的構造。圖4示出了一流程圖，其中按順序列舉出本發明方法的一種實施例的主要方法步
馬聚ο在第一步驟9中，通過用粘結劑層4將寶石1成圖案地粘貼到承載膜5的第一側6 上，而在承載膜5上設置大量的寶石1。為此可規定事先篩分選擇寶石1。為使寶石1與承載膜的連接足夠耐久，可以根據所使用的粘結劑，借助UV射線或者溫度影響來硬化粘結劑。
在粘結劑硬化之后，在下一步驟10中，將承載膜5連同設置于其上的寶石1置入注射成型模具內。在此，承載膜5的其上未設置寶石1的第二側7可貼靠到注射成型模具的內壁上。下個步驟11是真正的注射成型工藝過程，其中，將塑料熔體注入注射成型模內， 也就是注射成型模具的空腔內，為此例如使用塑化螺桿。壓入的塑料熔體將承載膜5的第二側7壓到注射成型模具的內壁上。承載膜5的那個相對置的第一側6連同設置在其上的寶石1用塑料熔體進行背面注塑。通過在下一步驟12中的凝固，寶石1的配合面2與凝固的塑料熔體良好且穩固地連接。必要時，承載膜5也可與塑料熔體連接。在可選擇的又一步驟13中，從注射成型制品8上揭下承載膜5。如果希望將承載膜5例如作為保護層保留在注射成型制品上，那么也可以忽略該步驟13。在又一可選擇的步驟14中，現在可以規定對注射成型制品8進行最終加工，并例如對注射成型制品8進行涂漆和/或打磨和/或拋光。這樣制造的依據本發明的注射成型制品8可以極其廣泛地應用，例如作為移動電話、多媒體播放器或其他電子設備的外殼。當然，這種注射成型制品8也可以用于普通包裝或者特別是專門協會的會員證，或用于賭博/游戲籌碼，特別是如果這些賭博/游戲籌碼與高賭注/高定額相對應的話。所列舉的這些應用可能性當然并不是窮舉。在此，本發明既可以具有在形狀和/或材料方面僅為一種類型的寶石，也可以具有許多個不同類型的寶石，也就是構造為均一的或者非均一的形式。也不是所有寶石都必須同樣地設置在注射成型制品內或承載膜上，盡管這一點是優選的。
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權利要求
1.用于制造具有至少一個寶石的制品的方法，其中，將所述至少一個寶石設置在保持裝置中或保持裝置上，并使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑，其特征在于，所述保持裝置具有承載膜(5)，所述至少一個寶石(1)在注射成型期間被保持在該承載膜上或由該承載膜保持。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，將大量的寶石(1)設置在一個保持裝置中或保持裝置上并使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述至少一個寶石(1)粘貼到所述承載膜(5)上。
4.按權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述至少一個寶石(1)具有視見面 (3)和配合面O)，并且將該寶石以下述方式設置在保持裝置中或保持裝置上使所述視見面C3)設置在塑料熔體的外側。
5.按權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述承載膜( 為設置所述至少一個寶石(1)而被深拉。
6.按權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，將所述保持裝置從制品上取下。
7.按權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述保持裝置保留在制品中或制品上。
8.按權利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，將所述制品涂漆和/或打磨和/或拋光。
9.按權利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，對所述至少一個寶石(1)進行打磨， 優選磨出刻面。
10.按權利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述至少一個寶石(1)由玻璃或塑料構成。
11.按權利要求1-10之一所述的方法，其特征在于，所述至少一個寶石(1)的所述配合面(2)構造為鏡面。
12.按權利要求2-11之一所述的方法，其特征在于，在所述承載膜( 中或所述承載膜上設置大量的寶石(1)，其中，這些寶石(1)成行和成列地或者成圖案地設置在所述承載膜 (5)中或所述承載膜上。
13.按權利要求1-12之一所述的方法，其特征在于，所述承載膜( 包括聚碳酸酯和/ 或聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚對苯二甲酸乙二酯。
14.按權利要求1-13之一所述的方法，其特征在于，所述承載膜(5)在300bar與 1500bar之間、優選500bar與1200bar之間的壓力范圍內是壓力穩定的，和/或在80°C與 350V之間，優選100°C與300V之間的溫度范圍內是溫度穩定的。
15.注射成型制品，其帶有至少一個用塑料熔體背面注塑的寶石(1)，通過按權利要求 1-14之一所述的方法制成。
16.按權利要求15所述的注射成型制品，其特征在于，有大量的寶石(1)用塑料熔體背面注塑。
17.按權利要求15或16所述的注射成型制品，其特征在于，所述至少一個寶石(1)浮雕狀地從所述注射成型制品(8)的表面凸起。
18.按權利要求15至17之一所述的注射成型制品，其特征在于，所述注射成型制品的設有至少一個寶石(1)的表面是構造為平的。
全文摘要
用于制造具有至少一個寶石(1)的制品(8)的方法，其中，將所述至少一個寶石(1)設置在保持裝置中或保持裝置上，并使用注射成型機用塑料熔體進行背面注塑，其中，所述保持裝置具有承載膜(5)，所述至少一個寶石(1)在注射成型期間被保持在該承載膜上或由該承載膜保持。
文檔編號B29C45/14GK102481713SQ201080022091
公開日2012年5月30日 申請日期2010年5月6日 優先權日2009年5月19日
發明者G·厄夫納 申請人:施華洛世奇公司