用于制备具有uv-固化漆料的塑料模塑件的方法及该模塑件的制作方法
【专利说明】用于制备具有UV-固化漆料的塑料模塑件的方法及该模塑 件
[0001] 本发明涉及用于在注塑模具中制备具有UV固化的漆料的塑料模塑件的方法，其 中所述UV固化的漆料形成构成为功能面的可见面。本发明还涉及具有UV-固化的漆层作 为构成为功能面的可见面的所述模塑件。
[0002] 存在各种用于在注塑模具中制备塑料模塑件的已知方法。在所述模内装饰（MD) 法中，使缠绕在辊上和带有聚酯膜载体的热冲压膜从上向下穿过注塑模具和在模具闭合时 保持在所述两个半模之间。当熔体注入时，所述膜受到熔体压力被压迫到模腔壁上。由于 熔体的高温，所述热冲压膜的漆层与塑料结合和在冷却之后，从所述聚酯载体膜上分离。然 后可以移去成品组件，同时载体膜缠绕在夹持单元之下的第二个辊上，新的装饰性区域定 位在模腔前部。
[0003] 所述MD法主要用于几乎没有三维深度的组件，例如用于蜂窝电话壳、汽车建造 中的扁平装饰条或者车辆中或家用电器中的其它控制面板。其几何形状妨碍通过模内装饰 法制备的模塑件可以通过FIM法（嵌膜模塑）制备。
[0004] 嵌膜模塑（FIM)或膜后注射是专门化的注塑法，其中在注入塑料熔体之前，将三 维预成型的嵌件嵌入所述注塑模具中。所述嵌件大多是已经经历成型工艺和接着进行剪裁 的印刷膜。所述成型工艺可以使用机械或非接触成型方法。所述非接触成型方法是传统的 热成型工艺。这些例如使用深冲法，其中不能达到准确的定位精度。当定位容差较窄时，使 用已知的高压成型（HPF)工艺。所述膜原则上在成型之后进行剪裁。这里可以使用熟悉的 方法，例如冲孔、碾磨、刮铲、激光切割、喷水切割。
[0005] 引言中提及类型的模塑件以及用于制备此类型的模塑件的方法由EP1695808B1 可知。所述装饰性部件包含由具有高机械强度和良好的耐冲击性的热塑性塑料制成的载体 部件以及由热塑性塑料制成的覆盖部件，其带有构成为功能面的可见面和其承担装饰性功 能，例如为由聚甲基丙烯酸甲酯（PMM)构成的高光泽度部件。所述装饰性部件通过多组件 注塑法制备。尽管由PMM构成的可见面构成为具有高的光泽度，但是它没有其它要求和需 要的性能，例如足够的耐刮擦性和断裂强度。
[0006] DE 102010020039A1公开了用于在注塑模具中制备具有构成为高光泽度面的可见 面的塑料模塑件的方法，其中由热塑性塑料制成的载体层和固化的涂层组成的膜下料用塑 料熔体进行后注射，和面向模具的模腔的所述具有固化的层的载体层由此被迫完全压入模 具的模腔中并与熔体结合。然而DE 102010020039A1没有公开所述涂层的类型，且载体层 的定义模糊，因此本领域技术人员的重复具有的必然结果是在已经预固化的涂层中当切割 所述膜料时在所述膜的外周区域中出现缺陷和/或在后注射过程中会在小半径区域和在 膜表面中形成微裂缝。
[0007] W02005/080484公开了用于制备涂敷的模塑件特别是机动车部件的方法，其特征 在于：由至少一个载体层和由辐射可固化的物料构成的漆层制成的辐射可固化的复合层片 材或膜粘附地结合到模塑件上，并接着所述漆层通过辐射固化，或在深冲模具中进行深冲， 和使所述载体层的背面用所述塑料物料进行后注射，其中在深冲步骤之后或在深冲和后注 射之后发生所述漆层的辐射固化。所述复合层片材或膜经由粘附结合或深冲的成型意味着 另外的方法步骤，其会导致缺陷。
[0008] 鉴于此，本发明的目的是提供用于制备具有高的光学质量的模塑件的简单且经济 的方法，其同时符合对于非常广泛变化的要求如耐刮擦性、耐化学性和耐UV性的要求，本 发明还提供所述模塑件。
[0009] 首先提及的目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。从属权利要求涉及本发 明特别有利的实施方案。
[0010] 因此本发明提供了用于在注塑模具中制备具有UV固化的漆料和具有构成为功能 面的可见面的塑料模塑件的方法，其中所述UV固化的漆料形成所述可见面，其中 -将由热塑性塑料制成的载体层和部分热固化的可UV固化漆料构成的未预成型和基 本上扁平的膜下料以这样的方式设置在所述注塑模具的模腔中，使得所述部分固化的漆层 朝向塑造所述模塑件的可见面的负片形式的阴模表面，和 -其中设置在模腔中的所述膜下料由背离部分热固化的可UV固化漆料的反面表面用 热塑性塑料进行后注射，使得所述膜下料的载体层与所述注入的热熔体结合，和 -由所述注入的熔体的注射压力产生的压缩力在所述阴模表面的方向上作用，其中通 过暴露于压缩力和与所述热熔体直接接触产生的加热，所述膜下料的整个面积被压在所述 阴模表面和经历三维成型工艺，和 -在移去模塑件后，所述部分热固化的可UV固化漆料通过UV辐射完全固化，和形成构 成为功能面的所述模塑件的可见面。
[0011] 本发明用于制备所述模塑件的方法具有的优点在于所述膜下料要经历的三维成 型工艺和所述膜要经历的后注射在单个的注塑模具中发生，由此提供了特别简单和成本有 效的方法。例如在热成型工艺如深冲、真空-深冲、高压成型、压制或吹塑中，原则上对于三 维预成型的膜嵌件的上游制备没有要求，和因此可以加工没有经历任何成型工艺的膜和因 此是便宜的。另一优点是在一定程度上小半径的区段也被膜覆盖并且也由此被所述漆层覆 盖，这对于许多应用是必要要求。
[0012] 使用部分热固化的可UV固化漆料作为所述载体层上的涂层避免了在膜预处理过 程中在切点处形成缺陷，和避免了小半径区域的漆层中和在通过塑料熔体后注射和相应的 膜成型工艺过程中在表面上形成微裂缝。这是令人惊讶的，因为本领域技术人员注意到，在 膜后注射的过程中，所述膜载体层上未固化的漆料涂层会分离和造成起泡。
[0013] 所述模塑件的多层结构另外一定程度上实现了功能与光学性能之间的分离。所 述模塑件需要的光学性能，主要是颜色图案或光深效果，以及所述模塑件的机械强度在此 通过所述载体层和由热塑性塑料制成的且通过所述膜经历后注射而制备的所述基础元件 的组合效应实现，同时通过所述载体层和所述漆料涂层达到了变化非常宽的要求如耐化学 性、耐UV性和耐刮擦性以及例如适当光泽度的可见面。这适用于无论它们是否具有高光泽 度或是亚光的表面或是触感柔软的表面。
[0014] 由其温度为大约250°C -300°c的所述热熔体与所述膜之间的接触产生的非侵蚀 性加热与通过熔体冲击作用在反面膜表面上均匀施加的压力一起的效应是由载体层和部 分热固化的可UV固化漆料构成的半成品经历三维成型工艺，而对于所述膜或部分热固化 的可UV固化漆料的性能没有任何改变和/或损害。
[0015] 在制备所述模塑件之前和/或过程中和/或之后，膜上的三维成型工艺通过限定 所述模腔的注塑模具区域的调温处理进行辅助。由阴模和阳模构成的所述注塑模具的此调 温处理到大约30°C -120°c，优选50°C -100°c和特别优选60°C -90°c，使所述部分热固化的 可UV固化漆料，其与所述阴模表面接触且为所述膜的组件，以有利于在所述膜上成型和有 效地防止由过度的温度造成的所述部分热固化的可UV固化漆料损害的方式通过调温处理 冷却。
[0016] 另外发现有利的是在所述注塑模具的注射开口区域内，所述膜下料以这样的方式 固定使得由所述注入的熔体的注射压产生的压缩力作用在背离部分热固化的可UV固化漆 层的所述膜下料上的反面表面上。这里也可以是基本是扁平的所述膜下料由于固定工艺经 历轻微的预成型工艺：这称为2. 5D (维）成型工艺。所述膜的2D或者甚至2. 固定防止 了所述膜在所述模腔中由于注射步骤造成的任何不希望的位置变化，和确保了所述熔体仅 仅被引导进入所述膜的反面与所述注塑模具之间的空间，和由此在阴模表面的方向上可以 产生压力。由此防止了形成可见面的膜表面被进入所述部分热固化的可UV固化漆料与所 述阴模表面之间的空间的熔体污染。本发明提供了适合于所述模具模腔的几何形状的模塑 件片段或冲孔模塑件经历后注射或后发泡。同样可以考虑使未切割的膜经历后注射或后发 泡，使这些的