带有共挤的密封型材的聚合物板的制作方法

本发明涉及聚合物板，用于制造这种板的方法及其用途。

背景技术：

已知各种方法，使板设有由塑料例如热塑性弹性体制成的型材条(Profilstrang)。在车辆板的情况下将由塑料制成的这些包围体(Einfassungen)用于车辆板在车窗开口中的密封和/或固定。

在关于机动车的二氧化碳排放的越来越严格的规定的进程中存在强烈的愿望，即降低车辆的重量和由此其燃料消耗。于在塑料的领域中的持续的进一步发展的进程中可在整个的车窗区域中使用由聚合材料制成的元件。由于重量减少使得车辆的重心进一步向下偏移，这积极影响行驶特性。

为了使得由聚合材料制成的板鉴于耐刮性具有与由玻璃制成的板可比拟的性质，使这些板设有保护涂层，所谓的硬涂层。这种保护覆层改变板的表面性质，从而标准方法（其用于将待安置的密封件与由玻璃制成的板粘合）常常不适用于涂覆的聚合物板。

用由塑料制成的型材条，如例如用热塑性弹性体的聚合物板的包围典型地通过注塑方法进行。在此首先将增粘剂或底漆应用在聚合物板的如下部位处，之后型材条应位于所述部位处，底漆例如通过加温来活化，聚合物板放置到模具中，热塑性弹性体注射到底漆/增粘剂上并且板从模具中取出。

在EP 2 144 958 B1中描述用于制造带有型材条的塑料玻璃单元(verglasungen)的相应的方法。在此首先提供塑料片，所述塑料片接着放入到模具(Form)中，在所述模具中接着注入型材条的材料。接着将带有型材条的塑料片从模具中取出。这种方法的缺点是，对于板的每个新的几何形状而言必须制造专有的成本高的模具的必要性。尤其在小的件数的情况下每件的制造成本明显提高。

根据施加在聚合物板上的保护涂层的类型使得使用这种方法变得困难，因为由于改变的表面使得通常使用的底漆不足够好地润湿所述表面并且因此在表面和底漆之间不能够实现合适的粘附条件。这种问题例如在使用含聚硅氧烷的保护涂层的情况下出现。因此必须将保护涂层在待涂覆的区域中事先除去。这通过铣削或打磨保护涂层来进行，这是非常耗时的并且因此导致减少的生产率。此外在打磨时由于研磨工序而产生额外的废料和噪音，这鉴于环境保护和劳动保护是不利的。为了将用于型材条的注射的热塑性弹性体良好地粘附在聚合物板的经打磨的表面上，通常使用专门的粘附改性的、热塑性弹性体系统，以便实现足够的润湿。所述系统可为成本非常高的。

技术实现要素：

本发明的任务在于，制造设有密封型材的改善的聚合物板，所述板能够简单并且低成本地制造。本发明的另一任务在于，提供用于制造根据本发明的聚合物板的改善的方法。

本发明的任务通过根据权利要求1的本发明聚合物板实现。根据本发明的聚合物板包括至少一个聚合物衬底材料，带有第一板面、第二板面、环绕的板边缘和在整个的第二板面上和在第一板面的至少一部分上的保护涂层，其中，至少在第一板面的侧上通过增粘剂安置有共挤的密封型材。

第二板面在其整个的面上设有保护涂层并且因此完全受保护以防机械损害如刮伤。所述第二板面因此特别适用于在装入到为此设置的开口中之后朝向经受最大机械负荷的侧指向。在聚合物板用作车辆板时，第二板面因此朝向外侧指向，而第一板面朝向车辆内空间指向。在第一板面上施覆增粘剂并且共挤密封型材。共挤在本发明的意义中表示，密封型材原位施加到增粘剂上，相反于完好挤出的后来粘结到板上的构件。通过直接地挤出到聚合物板上建立与聚合物板的特别紧固且持久稳定的连接。此外省去除去保护覆层和使用用于挤出密封型材的专门的粘附改性的热塑性弹性体的必要性，因为多亏直接地挤出到聚合物板上同样建立稳定的连接。这对于本领域技术人员而言是令人吃惊的并且出乎意料。

聚合物板在本发明的意义中为由塑料制成的扁平的或拱状的工件，所述工件至少局部是透明的。聚合物衬底材料可为无色、有色或染色的。聚合物衬底材料可为透明或不透明的。聚合物衬底材料的从尺寸来看最大的面被称为第一和第二板面。这为聚合物板的如下面，观察者会通过所述面来看。在装入到开口中之后板将内-和外空间，例如车辆内空间和车辆外空间彼此分隔。第一板面根据本发明则朝向内空间并且第二板面朝向外空间指向。板边缘向外限制聚合物板。聚合物板可采取各种几何形状，例如实施成矩形、正方形、半圆形、圆形或椭圆。

透明表示，通过所述区域看过去的观察者能够看清从观察者来看布置在聚合物板后面的物体。透明的区域可为无色的。透明的区域还可为有色的或染色的。透明的区域在可见的光谱范围（300nm-800nm）中的透射度在此处于至少5%。

密封型材用于将聚合物板固定在开口中，例如在车窗开口中，其中，板可如下来安置，使得开口例如防潮侵入密封。聚合物板借助于密封型材在车窗开口中的固定是普遍的。带有至少部分环绕的密封型材的聚合物板的准备使得之后装入到为此设置的开口中变得容易。

密封型材通过增粘剂（底漆）来安置。工业为此提供对于单组分和双组分的底漆体系的广泛的品种。因为密封型材原位被共挤，故可令人吃惊地使用还用于玻璃板的增粘剂。增粘剂可含有含水的或有机的溶剂。增粘剂可为无色、透明的、不透明的或荧光的。优选地增粘剂含有聚氨酯、环氧树脂和/或氯化的聚烯烃，例如氯化的聚丙烯。

密封型材优选地平行于板边缘来安置并且密封型材与板边缘的间距a小于5cm、优选地小于2cm、特别优选地小于0.5cm。在这种布置中在小的材料消耗的情况下实现良好的密封。密封型材与板边缘的间距a表示在板边缘和与增粘剂处于接触的密封型材的区域之间的间距。

在一个优选的实施方式中，增粘剂和挤出的密封型材环绕地沿着整个的板边缘来安置。在该情况中板的整个的周缘(Umfang)设有挤出的密封型材，由此使得板完全密封地装入。

在一个备选的实施方式中增粘剂和挤出的密封型材仅仅沿着板边缘的一部分来安置。由此能够节约材料。

在一个优选的实施方式中，挤出的密封型材如下来安置，使得其超过板边缘突出出去。当聚合物板置入到设置的开口中时，密封型材的超过板边缘突出出去的部分能够部分地围绕板边缘来放置并且由此提供完美的密封。

在另一优选的实施方式中，挤出的密封型材围卡住板边缘地设置在第一板面和第二板面上。密封型材围住板边缘并且在装入之前、期间和之后保护板边缘以防损害。

在一个优选的实施方式中，至少在板的第一板面上的边缘区域中施加有黑色印刷物。黑色印刷物在此优选地设置在保护涂层下的聚合物衬底材料上。黑色印刷物用于，遮盖安置在第一板面上的装置并且由此改善板的光学外观。对于朝第二板面观察的观察者而言，所述装置由黑色印刷物隐藏。在车辆板的情况下可将黑色印刷物例如布置在装配在板上的物体，例如传感器或相机的区域中。也可这样隐藏导线或电线。于密封型材设置在边缘区域中的部位处，从第一板面处来看直到聚合物衬底材料的材料顺序为：密封型材-增粘剂-保护涂层-黑色印刷物-聚合物衬底材料。板的边缘区域毗邻板边缘。黑色印刷物在该处遮盖朝板通过粘结剂和密封剂的固定和/或可同样设置在边缘区域中的密封型材的视野。黑色印刷物优选地设置在宽度为1cm至25cm、优选地5cm至10cm的边缘区域中。黑色印刷物可通过丝网印刷-或平版印刷方法或通过喷雾方法来施加。

在另一优选的实施方式中，至少在板的第一板面上的边缘区域中布置有不透明的材料相。所述不透明的材料相优选地通过双组分-注塑方法来施加。不透明的材料相可承担与黑色印刷物类似的功能。通过不透明的实施来遮盖处于不透明的材料相后面的物体或区域。不透明的材料相可在第一板面的2%至70%上延伸。不透明在本发明的意义中表示，观察者不能够穿过不透明的材料相看过去。也就是说不透明的材料相在可见的光谱范围中的透射明显降低并且为小于5%，尤其是约0%。

不透明的材料相优选地含有至少聚乙烯（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、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、苯乙烯-丙烯腈（SAN）、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）和/或它们的共聚物或混合物，特别优选聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和/或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

不透明的材料相优选地含有至少一种染色剂。通过染色剂实现组分的不透明性。染色剂可含有无机的和/或有机的染料和/或颜料。染色剂可为彩色或非彩色的。合适的染色剂对于本领域技术人员而言是已知的并且可例如在英国漂染师和印染师学会和美国纺织化学师与印染师协会的颜色索引中进行查阅。优选地将黑色颜料作为染色剂，例如颜料炭黑（Carbon Black）、苯胺黑、骨黑、氧化铁黑、尖晶石黑和/或石墨。由此实现黑色不透明组分。

不透明的材料相可进一步含有无机的或有机的填料，特别优选地SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、粘土矿、硅酸盐、沸石、玻璃纤维、碳纤维、玻璃球、有机的纤维和/或它们的混合物。填料可进一步提高不透明组分的稳定性。此外填料可减少聚合物材料的含量并且由此减少构件的制造成本。

优选地挤出的密封型材含有热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、苯乙烯共聚物、聚烯烃-橡胶-共混物、聚烯烃-弹性体-共混物、热塑性共聚酰胺、热塑性共聚聚酯和/或它们的混合物。利用这些材料可在同时实现良好的挤出性质的情况下实现特别良好的密封。

聚合物衬底材料优选地具有2mm至6mm的厚度。这鉴于聚合物衬底材料的强度和加工是特别有利的。聚合物衬底材料的大小可广泛变化并且取决于本发明用途。

聚合物衬底材料优选地至少含有聚乙烯（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、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、苯乙烯-丙烯腈（SAN）、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）和/或它们的共聚物或混合物。

聚合物衬底材料特别优选地含有聚碳酸酯（PC）和/或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。这鉴于在透明的区域中的透明度、聚合物衬底材料的加工、强度、耐气候性和耐化学性是特别有利的。

保护涂层保护聚合物板以防机械的和化学的损害以及UV辐射。优选地使用基于聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和/或聚氨酯的热硬化的或UV硬化的漆料体系。保护涂层优选地具有1μm至50μm，特别优选地2μm至25μm的覆层厚度。这鉴于涂层的保护性的作用是特别有利的。

涂层可除了赋色的化合物和颜料之外还含有UV-阻挡物、防腐剂以及用于提高耐刮性的组分，例如纳米颗粒。

保护涂层在施加之后优选地通过温度和/或UV-光-输入来硬化。适合作为保护涂层的产品为例如AS4000、AS4700、PHC587或UVHC3000的变体，所述变体由Momentive Performance Materials公司来提供。

在保护涂层之前优选地将增加粘附的覆层施加到聚合物衬底材料上。增加粘附的覆层可例如含有丙烯酸酯并且具有0.4μm至5μm的覆层厚度。保护涂层可例如含有聚硅氧烷并且具有1μm至15μm的覆层厚度。

本发明的任务进一步地根据本发明通过用于制造聚合物板的方法来实现，其中，至少：

- 提供聚合物衬底材料，

- 将保护涂层至少施加在第二板面上，

- 将增粘剂在为密封型材所设置的区域中施加至第一板面上以及

- 将密封型材在增粘剂上挤出。

聚合物衬底材料可通过用于塑料加工的所有合适的、为本领域技术人员已知的方法制造而成，例如通过聚合物片材料在专门的热成型模具中的热变形。聚合物衬底材料可备选地在单-或多组分-注塑方法或单-或多组分-注射压缩模塑方法中（优选地与转台技术组合）来提供。在此引导上部的和下部的注塑模具面对面地关闭(Schlüssig)。通过这两个注塑模具构造出模腔。在模腔中注入熔融的聚合物材料。在聚合物材料硬化之后可将聚合物工件从注塑模具中取出。在一个优选的实施方案中，在取出聚合物工件之前在附加的步骤中将另一通常染成深色的不透明的材料相喷射到工件处。聚合物工件的形状与由注塑模具形成的模腔的形状相符。

保护涂层可通过刮涂和辊涂、气溶胶的喷雾、粉末涂覆、溶液、乳液或悬浮液的浸漆和流动涂覆，以及CVD（化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）方法由气相来施加。保护涂层优选地通过流动涂覆来施加。在该方法中将工件从上边缘起用涂覆溶液加载，例如借助于一个或多个固定装配的流动喷嘴、漆幕（Lackvorhangs）或可移动的流动机器人臂。流出的涂覆溶液在此润湿工件。用于流动涂覆的方法例如由GB 1,097,461 A、GB 1,201,292 A和GB 2,123,841 A已知。

聚合物衬底材料的在其上应该安置挤出的密封型材的那些区域在挤出密封型材之前设有增粘剂（底漆）。所述增粘剂中的一些必须直接地在共挤密封型材之前被置于约50°C至120°C的温度并且由此热活化。则共挤在增粘剂的仍温热的状态中进行。优选地使用不要求热活化的增粘剂。

为了实现密封型材在聚合物衬底材料上的最佳的粘附，可能有必要的是，将聚合物衬底材料的在其上应安置密封型材的那些区域在施加增粘剂之前活化。以这种方式将第一板表面为接下来施覆增粘剂而最佳地做好准备。为此可应用用于表面活化的所有合适的、为本领域技术人员已知的方法，例如大气等离子体、火焰处理、电晕处理或通过施覆液态的活化剂。优选地借助于大气等离子体来活化。尤其是当第一板面设有保护涂层时，则密封型材的粘附可通过额外的活化来明显改善。

在增粘剂上的密封型材的挤出优选地借助于机器人进行，所述机器人沿着固定的聚合物衬底材料的板边缘移动并且将密封型材从在第二板面上的喷嘴中分离。喷嘴的进给速度为在50mm/s和300mm/s之间、优选地在100mm/s和200mm/s之间。备选地聚合物衬底材料可沿着固定的喷嘴移动。无关于聚合物板的几何形状可应用同样的方法，以便即使较少的件数也可低成本地制造。

聚合物板优选地用作海陆空交通运输工具的板、用作海陆空交通运输工具的板的组成部分或塑料覆盖件，尤其是用作后窗板、挡风板、侧窗板、车顶板、灯覆盖件、装饰条和/或用作轿车、载货车、公共汽车、电车、地铁、火车和摩托车的车顶。聚合物板还可用于功能性和/或装饰性单件中或作为内装部件用于家具和仪器中。

附图说明

按照附图进一步阐述本发明。附图为示意性的图示并且不是按比例的。附图绝不限制本发明。其中：

图1示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的一个实施方案的横截面，

图2示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案的横截面，

图3示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案的横截面，

图4示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案的横截面，

图5示出朝根据本发明的聚合物板的第一板面的俯视图，

图6示出朝根据本发明的聚合物板的第二板面的俯视图，

图7示出朝根据本发明的聚合物板的另一实施方案的第一板面的俯视图，

图8示出根据本发明的用于制造聚合物板的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出通过由热成型制造而成的聚合物板I在板边缘4的区域中的横截面。聚合物板I为机动车的后窗板。聚合物板I的聚合物衬底材料1含有聚碳酸酯（PC）并且实施成透明的。聚合物衬底材料1具有第一板面2、第二板面3和板边缘4。第一板面2和第二板面3实施成彼此平行。聚合物衬底材料1的厚度d为4mm。第二板面3设置为后窗板的外部的面。因此所述面经受特别的机械的和化学的负荷以及UV-辐射。第二板面3因此设有保护涂层5。第一板面2也设有保护涂层5，因为板的面向车辆内侧的侧也经受化学的和机械的负荷，如例如清洁剂以及由与板接触的车辆乘客或行李件引起的刮伤。保护涂层5含有聚硅氧烷。在聚合物衬底材料1的边缘区域6中将黑色印刷物9通过丝网印刷方法布置在第一板面2上。边缘区域6约5cm宽并且平行于板边缘4延伸。黑色印刷物9直接地设置在聚合物衬底材料1上并且由保护涂层5保护。黑色印刷物9在朝第二板面3观察的情况下隐藏挤出的密封型材8和增粘剂7并且由此改善聚合物板I的光学印象。在挤出的密封型材8和板边缘4之间的间距a为约5mm。为了测定间距a仅仅考虑挤出的密封型材8的如下部分，所述部分与增粘剂7处于接触。那么间距a（从板边缘4来看）自挤出的密封型材8的开始测定。挤出的密封型材8平行于板边缘4延伸并且超过板边缘4突出出去。如果聚合物板I装入到车窗开口中，则密封型材8的超过板边缘4突出出去的部分可围绕板边缘4放置并且由此提供良好的密封。挤出的密封型材8含有热塑性弹性体。密封型材8通过增粘剂7来安置。增粘剂7含有聚氨酯、氯化的聚烯烃和含水的溶剂。增粘剂确保在保护涂层5上的粘附。

图2示出根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案。示出的聚合物板I在主要特征上与在图1中示出的板相符。同样将黑色印刷物9设置在聚合物衬底材料1上并由保护涂层5保护。挤出的密封型材8包围板边缘4并且设置在第一板面2、第二板面3和板边缘4上。挤出的密封型材8通过增粘剂7固定在保护涂层5上。增粘剂7改善挤出的密封型材8在保护涂层上的粘附。因为挤出的密封型材8围住板边缘4，故在装入到车窗开口中之前、期间和之后最佳地保护板边缘4以防损害。在挤出的密封型材8和板边缘4之间的间距a为0mm，因为挤出的密封型材8包围板边缘4。

图3示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案的横截面。在聚合物衬底材料1的第一板面2上设置有不透明的材料相10。聚合物衬底材料1和不透明的材料相10含有聚碳酸酯。不透明的材料相10额外地含有黑色颜料作为染色剂。当人们从第二板面3的方向朝聚合物板I看时，不透明的材料相10遮盖朝处于其后面的密封型材8的视野。不透明的材料相10额外地有助于聚合物板I在边缘区域6中的强度。聚合物衬底材料1的厚度d为4mm，不透明的材料相10的厚度为2mm。不透明的材料相10设置在边缘区域6中。边缘区域6为4cm宽并且平行于板边缘4延伸。带有不透明的材料相10的聚合物衬底材料1以双组分-注塑方法制造而成。在此首先将聚合物衬底材料1在注塑模具中制造而成并且在取出聚合物衬底材料1之前将不透明的材料相10喷射到在所述注塑模具中的聚合物衬底材料1处。整个的第一板面2和第二板面3设有保护涂层5。不透明的材料相10由保护涂层5保护。密封型材8通过增粘剂7安置在保护涂层10上。密封型材8平行于板边缘4延伸。在密封型材8和板边缘4之间的间距a为1.5cm。密封型材8的一部分突出超过板边缘4。

图4示出通过根据本发明的聚合物板在板边缘的区域中的另一实施方案的横截面。聚合物板I在主要特征上与在图3中示出的板相符。第一板面2没有完全地设有保护涂层5。不透明的材料相10脱离保护涂层5。板边缘4和第二板面3完全由保护涂层5保护。第一板面2在装入到车辆开口中之后设置成用于车辆内侧。因此化学的和机械的负荷比在设置成用于外侧的第二板面3上小。不透明的材料相10由于例如刮伤引起的可能的光学损害并非如同透明的透视区域(Durchsichtbereichs)的刮伤一样不利。因此可节省保护涂层，尤其在大面积设置的不透明的材料相10的情况下。增粘剂7直接地设置在不透明的材料相10上。增粘剂7确保挤出的密封型材8在不透明的材料相10上的良好粘附。

图5示出朝根据本发明的聚合物板I的第二板面3的俯视图。聚合物板I实施成矩形并且沿着聚合物板I的3个侧设置有密封型材8。密封型材8如在图1中示出的那样来实施。所述密封型材超过板边缘4突出出去。在朝第二板面3的俯视图中仅仅可见密封型材8的超过板边缘4突出出去的部分。聚合物衬底材料1实施成透明的并且设有保护涂层5。在板的环绕的边缘区域6中布置有黑色印刷物9，所述黑色印刷物同样由保护涂层5保护。黑色印刷物9遮盖朝挤出的密封型材8的安置在第一板面2上的部分的视野。

图6示出朝根据本发明的聚合物板I的第一板面2的俯视图。这是在图5中示出的聚合物板I，所述板在此从处于相对的侧来示出。在朝第一板面2观察时可见密封型材8的突出板边缘4的部分和密封型材8的安置在第一板面4上的部分。整个的第一板面设有保护涂层。

图7示出朝根据本发明的聚合物板的第一板面2的俯视图。聚合物板I设置为用于车辆的车顶板。聚合物衬底材料1实施成透明的。聚合物衬底材料1以双组分-注塑方法连同不透明的材料相10一起制造而成。不透明的材料相10在聚合物衬底材料1的面的超过50%上延伸。不透明的材料相10一方面隐藏密封型材8和其它物体并且由此改善聚合物板I在朝第二板面2观察时的光学外观。另一方面不透明的材料相10改善聚合物板I的稳定性。于在其中没有设置不透明的材料相10的区域中存在车顶板的透视区域。在所述区域中将保护涂层5设置在第一板面2上，由此保护聚合物板I的面向车辆内空间的部分以防刮伤。不透明的材料相10在该实施方式中未设有保护涂层5，因为所述区域在装入之后由车辆天花板遮盖并且因此不需要保护以防刮伤。在图7中没有示出的整个的第二板面3设有保护涂层5，因为车辆外侧经受高的机械的负荷。密封型材8如在图4中示出的那样通过增粘剂7直接地安置在不透明的材料相10上。密封型材8在这种情况中环绕地沿着整个的板边缘4设置并且用于板在车顶窗开口中的固定和密封。

图8示出根据本发明的方法的流程图。首先通过例如注塑方法提供聚合物衬底材料1。可选地聚合物衬底材料1可例如通过丝网印刷方法设有黑色印刷物9。接着将保护涂层5例如通过流动涂覆方法施加优选地在第一板面2和第二板面3上。接着可以可选地活化第二板面3的如下部分，在所述部分上应安置挤出的密封型材8。这优选地借助于大气等离子体来发生。在活化的区域上可施覆增粘剂7，此后将密封型材8直接挤出在增粘剂7上。通过直接的挤出在密封型材8和涂覆的第二板面3之间产生特别稳定的连接。

附图标记列表

I 聚合物板

1 聚合物衬底材料

2 第一板面

3 第二板面

4 板边缘

5 保护涂层

6 板的边缘区域

7 增粘剂

8 挤出的密封型材

9 黑色印刷物

10 不透明的材料相

a 在密封型材和板边缘之间的间距

d 聚合物衬底材料的厚度。