制备有涂层模制品的方法

专利名称：制备有涂层模制品的方法
技术领域：
本发明涉及利用模具内涂敷法制备有涂层模制品的方法。该方法包括模具装置的使用，该装置包括具有至少一个模塑面的可旋转型芯；各自具有内表面的第一模具瓣和第二模具瓣；和至少两个单独模具空腔。第二模具瓣具有含有内表面的可逆地可滑动部分，该内表面基本上确定了第二模具瓣的内部模塑面。塑料模制品是在部分地由第一模具瓣界定的第一模具腔中形成的，该型芯旋转，和在部分地由第二模具瓣的可滑动部分界定的单独第二模具腔中将涂料施涂于塑料模制品上。第二模具瓣的可滑动部分向着型芯运动，引起涂层铺展在模制品的表面上。本发明还涉及模具装置。
背景技术：
模制塑料制品已用于许多领域，如，机动车辆(例如，汽车，卡车和飞机)的内部和外部组件，电子设备的外壳和透镜(例如，眼科透镜以及汽车前灯和穿雾灯(break lights)用的透镜)。为了有改进的美观样式和/或物理性能(例如，平滑度，耐气候性和/或光致变色性)，希望在模制塑料制品的表面上施涂涂料。
在制品从形成该制品的模具中取出之后，可将涂料施涂于模制塑料制品的表面上。涂料在模塑之后(或在模具外)施涂于模制塑料制品上典型地导致存在缺陷的涂层的形成，该缺陷例如有由于例如塑料表面的不良润湿所引起的差外观，和模制塑料制品的导电和/或导热性的缺乏。
涂料在模具内施涂于模制塑料制品上的方法是已知的。相对于在模塑之后的施涂，涂料在模具内施涂于模制塑料制品上可以提供一些优点，这些优点包括涂层的改进光滑度(归因于涂层表面由模具的内表面界定)；涂层的改进的均匀厚度；和涂层对于模制塑料制品的改进粘合性(例如，归因于在模具内热固性涂层的固化和/或用于驱使涂料的一部分进入到模制塑料制品的表面的模具压力)。
涂料在模具内施涂于模制塑料制品上典型地包括(例如按照在美国专利No 4,081,578，4,668,460和5,387,750中所述)首先在模具中形成模制品，部分地打开该模具以便在模制品与模具的内表面之间形成空间，将涂料组合物引入到模具中，将模具内的涂层固化，和从模具中取出有涂层的制品。这一模具内涂敷方法典型地存在不足，例如由于单个模具用于模塑和涂敷操作而导致低产品形成速率。也就是说，后续的塑料模制品不能形成，直到模具内涂敷步骤完成为止。另外，对于以前的模具内涂敷方法，调节形成涂层的温度典型地受限制，因为同一模具同时用于模制塑料制品的形成和涂层的形成。
国际申请出版物No.WO 03/049929 A1(按照专利权合作条约出版)，公开了使用可转动的模具将紫外光可固化漆施涂于模制件上的方法。WO 03/049929 A1没有公开通过漆与内模具表面接触而形成漆层表面。
美国专利申请No.US2003/0197307(’307申请)公开了注塑方法和模塑产品的连续装饰模塑法。该’307申请公开了具有两个单独模具空腔(各自具有固定体积)的模具装置的使用。
希望开发出由模具内涂敷方法制备有涂层的模制塑料制品的附加方法。希望这一新开发的模具内涂敷方法提供，例如，改进的产品形成速率，和在模制品和涂层形成步骤之间的温度的独立性。另外，希望开发出可用于制备模具内涂敷塑料制品的新模具装置。

发明内容
根据本发明，提供制备有涂层模制品的方法，包括(A)提供模具装置，包括，(i)具有内表面的第一模具瓣，(ii)具有内表面的第二模具瓣，第二模具瓣具有可逆地可滑动部分，该可逆地可滑动部分具有内表面，该可逆地可滑动部分的内表面大体上界定了第二模具瓣的内表面，和(iii)具有一个或多个模塑面的型芯，和该型芯是可旋转的，其中第一模具瓣和第二模具瓣各自与该型芯实现可逆地和独立地配合，当第一模具瓣与型芯配合时，第一模具瓣的内表面和型芯的两个模塑面中的一个表面一起界定了第一模具腔，当第二模具瓣与型芯配合时，该第二模具瓣的内表面和该型芯的两个模塑表面中的一个表面一起界定了第二模具腔，该型芯的界定第二模具腔的模塑表面与型芯的界定第一模具腔的模塑表面相同或不同；(B)将至少第一模具瓣与该型芯配合并形成第一模具腔；(C)将塑料引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品，后者具有与型芯的界定第一模具腔的模塑表面邻接的第二表面，和具有基本上与该第二表面相对的第一表面；(D)将至少该第一模具瓣与该型芯脱离；(E)让型芯与在型芯的模塑表面上的未涂敷的模制品一起旋转，和将未涂敷的模制品的第一表面与第二模具瓣的内表面校直排列；(F)让第二模具瓣与型芯配合以使得第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面一起界定了中间第二模具腔，该中间第二模具腔具有一定体积；(G)将涂料组合物引入到中间第二模具腔中；(H)第二模具瓣的可逆地可滑动部分向着型芯移动，因此减少了中间第二模具腔的体积并引起被引入到中间第二模具腔中的涂料组合物覆盖未涂敷的模制品的第一表面的至少一部分，从而形成有涂层模制品；(I)将至少第二模具瓣与该型芯脱离；(J)从型芯上取下有涂层模制品；和(K)任选地旋转该型芯以使型芯的模塑表面当中的一个与第一模具瓣的内表面校直排列，和重复步骤(B)至(J)。
进一步根据本发明，提供了制备有涂层模制品的方法，它包括如上所述的步骤(A)至(E)和(I)至(K)，但是其中步骤(F)至(H)是如下(F)将第二模具瓣与型芯配合，使得(i)第二模具瓣的内表面大体上与未涂敷的模制品的第一表面邻接，或(ii)第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面一起界定了具有一定体积的初始第二模具腔；(G)将涂料组合物引入在第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面之间，第二模具瓣的内表面与未涂敷的模制品的第一表面同时分开，因此形成了具有一定体积的中间第二模具腔，中间第二模具腔的体积大于该初始第二模具腔的体积；和
(H)第二模具瓣的可逆地可滑动部分向着型芯移动，因此减少了中间第二模具腔的体积并引起在中间第二模具腔中存在的涂料组合物覆盖未涂敷的模制品的第一表面的至少一部分，从而形成有涂层模制品。
进一步根据本发明，提供了描述在以上步骤(A)中的模具装置。
表明本发明的特征具体地在权利要求中指出，权利要求附属于本公开物并形成了本公开物的一部分。本发明的这些和其它特征，它的操作优点和由本发明的使用所获得的特定目标将可以从下面的详细说明和附图更充分地理解。
除非另有说明，否则在说明书和权利要求中使用的全部数值或表达，如表达结构尺寸、工艺条件等的那些，被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。


图1是用于本发明的方法中的模具组装体1的代表性剖视图，其中第一11和第二17模具瓣与型芯29配合，但是没有塑料或涂料组合物引入到模具空腔中；图2是图1的模具组装体的代表性剖视图，其中塑料已经被引入到第一模具腔38中；图3是图2的模具组装体的代表性剖视图，其中第一11和第二17模具瓣已从型芯29脱离；图4是图3的模具组装体的代表性剖视图，显示了型芯29旋转，以使未涂敷的模制品44与第二模具瓣17的内表面20校直排列；图5是图4的模具组装体的代表性剖视图，其中第一11和第二17模具瓣与型芯29配合；图6是图5的模具组装体的代表性剖视图，其中涂料组合物56被引入到中间第二模具腔53中；图7是图6的模具组装体的代表性剖视图，其中第二模具瓣17的可滑动部分23向着型芯29移动和涂料56铺展在模制塑料制品44的第一表面50上；图8是图7的模具组装体的代表性剖视图，其中第一模具瓣11和第二模具瓣17与型芯29脱离，和有涂层模制品59从型芯29上分离；图9是图8的模具组装体的代表性剖视图，其中在第一模具瓣从型芯29上脱离之前已经在型芯29的模塑表面35上形成其它模制塑料制品62；图10是与图5的模具组装体类似的模具组装体(它进一步包括具有模塑在内的密封件110的模制品44’)的一部分的代表性剖视图；图11是与图5的模具组装体类似的模具组装体的代表性剖视图，其中第二模具瓣17的可滑动部分23进一步包括可逆地伸缩的掩蔽延长部分(masking extension)119；和图12是与图5的模具组装体类似的模具组装体的代表性剖视图，其中模具装置进一步包括用于控制第一模具腔38的温度的第一设备3，和用于控制中间第二模具腔53的温度的第二设备5。
在图1至12中，除非另有说明，相同的参考编号和字符表示相同的组分和结构特征。
具体实施例方式
在本发明的方法中提供模具装置。参见附图，模具装置1包括具有内表面14的第一模具瓣11，具有内表面20的第二模具瓣17，和具有至少一个模塑表面(例如，32和35)的可逆地可旋转的型芯29。第二模具瓣17包括具有内表面26的可逆地可滑动部分23。可滑动部分23的内表面26大体上界定了第二模具瓣17的内表面20。优选，可滑动部分23的内表面26和第二模具瓣17的内表面20是同一个。正如在这里和权利要求中所使用的，对于模塑装置的模具瓣(例如，第一模具瓣11和第二模具瓣17)，术语“内表面”指用于形成模制品(对于第一模具瓣11)或有涂层模制品(对于第二模具瓣17)的内部模塑面。
本发明的模具装置的组件可以从本领域中技术人员已知的合适材料制造。典型地，模具装置的组件(例如，第一模具瓣，第二模具瓣，第二模具瓣的可滑动部分，和可旋转的型芯)是从金属，如钢(例如工具钢)，制造的。型芯的模塑表面和第一和第二模具瓣的内表面可以各自独立地是抛光的钢表面，不锈钢表面，镀敷的镍表面或镍/聚四氟乙烯表面。
第一模具瓣11和第二模具瓣17各自可以与型芯29可逆地和单独地/独立地配合，因此型芯29与第一模具瓣11和第二模具瓣17中的每一个可逆地和独立地配合。第一模具瓣11和第二模具瓣17与型芯29的配合可以通过各自可逆地和独立地向着型芯29运动和/或远离型芯29(相对于侧向运动该型芯29基本上是静止的)的第一模具瓣11和第二模具瓣17来实现。另外地，第一模具瓣11和第二模具瓣17中的仅仅一个可以向着型芯29运动或远离型芯29，而另一个模具瓣仍然与型芯29配合或脱离型芯29。
在这里和在权利要求对于第一模具瓣、第二模具瓣和型芯所使用的术语“与…配合”和类似的术语指模具瓣(例如，第一模具瓣11)和型芯(例如，型芯29)移动到/置于彼此邻接的相互关系，以使形成或潜在地形成了模具腔(例如，第一模具腔38和第二模具腔41)。
在优选的实施方案中，第一模具瓣11相对于侧向运动保持大体上静止，以及第二模具瓣17和型芯29各自可逆地和独立地向着第一模具瓣11移动和/或远离第一模具瓣11(侧向)。在本发明的特别优选的实施方案中，第一模具瓣11保持大体上静止，以及第二模具瓣17和型芯29一致向着第一模具瓣11侧向可逆地移动。例如，型芯29向着第一模具瓣11移动并与第一模具瓣11配合并因此形成了第一模具腔38，和同时第二模具瓣17向着型芯29移动和与型芯29配合而因此形成第二模具腔41。
第二模具瓣17，型芯29和第一模具瓣11相对于彼此的可逆运动可通过现有技术中公认的方法来实现。例如，第二模具瓣17和型芯29中的每一个能够以可移动方式固定到轨道(未显示)和利用液压驱动的驱动臂(未显示)作可逆移动。
本发明的模塑装置的型芯具有至少一个模塑表面(例如，1，2，3，4，5，6，7或8个模塑表面)。在这里和在权利要求中相对于型芯所使用的术语“模塑表面”和类似术语指在其上面形成模制塑料制品的型芯表面。在由附图的模具装置1为代表的实施方案中，型芯29具有两个模塑表面32和35。具有至少两个模塑表面的型芯允许多重操作的同时(或几乎同时)执行。例如，根据本发明的包括具有三个或四个模塑表面(未显示)的型芯的模具装置可用于同时进行塑料制品模塑加工，模具内涂敷，模制品表面处理和模塑表面清洗操作。另外，包括具有三个或四个模塑表面(未显示)的型芯的本发明模具装置可用来同时进行塑料制品模塑，以及多种涂料组合物如打底涂料、底基涂料、透明涂料和硬涂料组合物的模具内施涂。对于具有两个模塑表面32和35的附图的模具装置1，塑料制品模塑加工和模具内涂敷操作可以同时进行。
模具装置1的型芯29可以由本领域中技术人员已知的方法旋转。例如，型芯29可以借助于共延伸地沿着(图4的)纵轴104从型芯29向外延伸的轴(未显示)，该轴可以手工方式或例如利用马达以机械方式转动，或借助于驱动齿条一齿轮的液压活塞(未显示)来进行旋转。型芯可以沿着它的纵轴或横轴作顺时针方向或反时针方向旋转。参见图4，型芯29沿着由弓形箭头107表示的它的纵轴104旋转。参见图1，在图4中型芯29已经旋转了180°(标记模塑表面32和35的位置)。型芯29可以旋转了多达360°并包括360°的任何旋转角度，或旋转角度的任何倍数(例如，45°，90°，180°或360°的倍数)。
除第一和第二模具瓣之外，本发明的范围包括模具装置，后者包括各自可以独立地和可逆地向着可旋转型芯移动并与可旋转型芯配合的附加模具瓣，例如，第三和/或第四个模具瓣(未显示)。这一附加模具瓣可以根据第一模具瓣11和/或第二模具瓣17来进行构型设计。例如，根据第一模具瓣11进行构型设计的附加模具瓣使得可以形成包括多层塑料模制品(例如，具有不同热塑性和/或热固性材料的各个层)在内的有涂层模制品。另外地，或附加地，根据第二模具瓣17(即，具有可逆地可滑动部分)构型设计的附加模具瓣使得可以形成具有多层涂层(例如，具有底涂层和面涂层)的有涂层模制品。
第一，第二和任选的附加模具瓣可以在相对于彼此的任何角度(例如，在45°，90°或180°)布置。附图的模具装置1的第一模具瓣11和第二模具瓣17是以一个与另一个基本上相对的方式进行取向(即彼此之间基本上以180°取向)。另外，型芯29的模塑表面32和35彼此相对立(即，彼此之间基本上以180°取向)。
当第一模具瓣11与型芯29配合时，第一模具瓣11的内表面14和型芯29的模塑表面(例如，模塑表面32)中的一个表面一起界定了第一模具腔38。第一模具腔38具有一定体积，并且进行构型设计来界定可以在其中形成的塑料模制品。
当第二模具瓣17与型芯29配合时，第二模具瓣17的内表面20(即，可逆地可滑动部分23的内表面26)和型芯29的模塑表面(例如，模塑表面35)中的一个表面一起界定了具有一定体积的第二模具腔41。界定第二模具腔的型芯29的模塑表面可以与界定第一模具腔的型芯的模塑表面相同或不同。如果型芯具有仅仅一个模塑表面，则第一和第二模具腔将由型芯的同一模塑表面界定。对于附图的模具装置1，第一模具腔38部分地由型芯29的模塑表面32界定，和第二模具腔41部分地由型芯29的模塑表面35界定。
另外地，如果型芯29旋转180°，则第一模具腔38部分地由型芯29的模塑表面35界定，和第二模具腔41部分地由型芯29的模塑表面32界定。
第二模具腔41的体积由第二模具瓣17的可逆地可滑动部分23朝型芯29运动来可逆地减少。更具体地说，当可滑动部分23向着型芯29移动时，可滑动部分23的内表面26(它大体上界定第二模具瓣17的内表面20)移动靠近型芯29的模塑表面35。再更具体地，和参见图1、6和7，当向着型芯29移动时，第二模具瓣17的可滑动部分23从第一位置65移动到第二位置68。当在第二位置68中时，相对于第一位置65，第二模具瓣17的内表面20更接近于型芯29的模塑表面(例如，32或35)。
第二模具瓣17的可滑动部分23利用公知的方法可逆地向着型芯29移动。参见图1，可滑动部分23具有基本上与它的内表面26相对的第二表面71。模具装置1进一步包括驱动臂74，后者在其第一端77连接到可滑动部分23的第二表面71的至少一部分。驱动臂74进一步在它的第二端80附装到驱动臂底座83上。尽管驱动臂74可以手工驱动，但优选的是它以机械方式驱动。在本发明的一个实施方案中，驱动臂74是液压驱动的(例如，液压驱动的扁平形的圆柱形体)。
第一模具瓣包括与第一模具腔实现流体连通的至少一个第一模具瓣出入口(或管道)。第一种材料(例如，热塑性或热固性材料)可以通过第一模具瓣出入口进入到第一模具腔。参考图1，第一模具瓣11包括与第一模具腔38实现流体连通的第一模具瓣出入口86。第一模具瓣出入口86也与导管89(它可以任选地被加热)实现流体连通，该导管与第一贮器92(或塑料注射装置)实现流体连通。第一种材料(例如，熔化热塑性材料)可以容纳在第一贮器92(它可以通过未显示的设备加热)和从中经导管89流出，流过第一模具瓣出入口86和进入到第一模具腔38中。
第二模具瓣包括与第二模具腔(以及下面将讨论的中间第二模具腔)实现流体连通的至少一个第二模具瓣出入口(或通道)。第二种材料(例如，涂料组合物)可以通过第二模具瓣出入口被引入到第二模具腔中。参见图1，第二模具瓣17包括与第二模具腔41实现流体连通的第二模具瓣出入口95。第二模具瓣出入口95也与导管98实现流体连通，该导管与第二贮器101实现流体连通。第二种材料(例如，涂料组合物)可以容纳在第二贮器101中和从中经导管98流出，穿过出入口95和进入到第二模具腔41(或下面将进一步讨论的中间第二模具腔53)中。
第一和第二模具瓣可以各自独立地和任选地包括附加通道(未显示)。此类附加通道可以用于将附加的物质(例如，共反应物)或在不同的点注入的相同物质引入到各自模具腔中。附加通道也可用于让气体(例如，从未封端保护的异氰酸酯基团释放的挥发性封端基团)从各模具腔中逸出。
在本发明的一个实施方案中，第二模具瓣的可逆地可滑动部分进一步包括向着型芯延伸超出第二模具瓣的可逆地可滑动部分的内表面的至少一个掩蔽用延长部分。该掩蔽用延长部分经过构型设计与在第二模具腔(将在下面详细讨论)中存在的未涂敷的模制品的第一表面的一部分邻近。掩蔽用延长部分可以是静止的掩蔽用延长部分或可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分。参见附图的图5和11，第二模具瓣17的可逆地可滑动部分23包括可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119。可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119具有表面122，该表面延伸(伸缩自由地)超出第二模具瓣17的可逆地可滑动部分23的内表面20。可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119的表面122经过构型设计与在第二模具腔41(下面进一步详细讨论)内存在的未涂敷的模制品(例如44)的第一表面(例如50)邻近地配合。可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119可以借助于本领域中技术人员已知的设备(例如，液压活塞125)向着或远离型芯29(和相应地模制品44的第一表面50)移动。另外地，可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119可以通过偏向设备例如弹簧(未显示)偏向未涂敷的模制品44的第一表面50。当与未涂敷的模制品44的第一表面50处于邻接相互关系时，掩蔽用延长部分119防止被引入到中间第二模具腔53中的涂料组合物(例如，图6的56)涂敷该模制品的所述部分(即，掩蔽的部分)。
本发明的模塑装置进一步包括独立地控制第一和第二模具腔的温度的单独设备(例如第一和第二设备)。参见附图的图5和12，模塑装置进一步包括用于控制第一模具腔38的温度的第一设备3，和用于控制第二模具腔41(和因此中间第二模具腔53)的温度的第二设备5。第一温度控制设备3包括在第一模具瓣11内的内室(或通道)128，该内室通过导管134和137与第一热交换器131实现流体连通，第一热交换流体(未显示)循环通过它。导管134通过在第一模具瓣11中的孔155与通道128实现流体连通，和导管137通过在第一模具瓣11中的孔152与通道128实现流体连通。孔152和155，和导管134和137能够任选地包括快速拆卸活节头(未显示)。第二温度控制设备5包括在第二模具瓣17的可滑动部分23内的内室(或通道)140，该内室通过导管146和149与第二热交换器143实现流体连通，第二热交换流体(未显示)循环通过它。导管146通过在可滑动部分23中的孔161与通道140实现流体连通，和导管149通过在可滑动部分23中的孔158与通道140实现流体连通。孔158和161，和导管146和149能够任选地进一步包括快速拆卸活节头(未显示)。
第一模具腔38和第二模具腔41(和相应地中间第二模具腔53)可以通过单独的温度控制设备3和5被维持在不同温度(包括不同的温度升高和/或降低的速率)。当为了将塑料注射到第一模具腔38中和涂料组合物引入到中间模具腔53中(和任选的它在其中的固化)而需要不同温度时，温度的这一单独控制是令人想望的，这将在下面进一步详细讨论。第一，第二和中间第二模具腔所维持到的温度可以选自进一步在下面详细讨论的那些相关温度。例如，第一模具腔可以维持在2℃(35°F)到163℃(325°F)，或更典型地16℃(60°F)到93℃(200°F)的温度；同时第二模具腔和/或中间第二模具腔维持在38℃(100°F)到177℃(350°F)，或更典型地66℃(150°F)到149℃(300°F)的温度。
在本发明的方法中和参见图1，第一模具瓣11与型芯29配合以使型芯29的模塑表面32和第一模具瓣11的内表面14一起界定第一模具腔38。参见图2，塑料44被引入到第一模具腔38中形成未涂敷的模制品44，后者具有与型芯29的模塑表面32邻接的第二表面47和大体上与第二表面47相对并与第一模具瓣11的内表面14邻接的第一表面50。
模制品可以任选地包括至少一个整体形成的塑料伸长部分，它例如有利于在进一步生产步骤中的模制品的装卸。这一整体形成的塑料伸长部分可以随后从模制品(例如，由通过切除它们)上除去。图2和3的模制品44包括整体形成的塑料垂片116。垂片116有利于模制品44的装卸和涂敷(例如，通过确保仅仅第一表面50被涂敷)，这将在下面进行讨论。
一起界定第一模具腔38的型芯29的模塑表面(例如，32)和第一模具瓣11的内表面14能够各自独立地包括表面特征(例如，印痕和/或凸起部分)(未显示)，它们用于为在其中形成的未涂敷的塑料模制品提供表面特征和/或延长部分(未显示)。例如，将表面粗糙特征(未显示)压印到模制塑料制品44的第一表面50上可以改进随后施涂到其上面的模具内涂层的粘合性。在模制塑料制品44的第二表面47上形成延长部分(未显示)是为了将模制品附装到另一个结构例如汽车仪表盘的支持结构体上所需要的。
该塑料可以在升高压力的条件下和利用已知设备以计量的用量被引入到第一模具腔38中。例如，活塞(未显示)可以包括在贮器92和导管89之间，它用于将计量的塑料引入到第一模具腔38中。塑料被引入到第一模具腔中的压力将部分地取决于塑料的粘度，例如，更高粘度塑料将典型地需要更高的注射压力。在本发明的一个实施方案中，热塑性材料(例如，热塑性聚碳酸酯)，在1000psi到50,000psi的压力下，和更典型地在10,000psi到20,000psi的压力下被引入到第一模具腔中。
被引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品的热塑性材料可以选自热固性塑料和/或热塑性材料。在这里和在权利要求中使用的术语“热固性塑料”和类似术语是指具有由于在化学反应活性基团例如活性氢基团和游离异氰酸酯基团之间共价键的形成所产生的三维交联网络的塑料。另外，在这里和在权利要求中的术语“热固性”包括了热固化(例如，在环境温度或高温下的固化)和/或利用除了加热方式以外的方式例如利用光化性光线的固化。
被引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品的热固性塑料包括本领域中已知的那些，例如，交联的聚氨酯，交联的聚环氧化物，交联的聚酯和交联的聚碳酸酯(例如，从烯丙基官能化碳酸酯单体和低聚物形成的)。在热固性塑料当中，交联的聚氨酯是优选的。未涂敷的模制品可以通过反应注塑的公知方法从交联的聚氨酯制造。在本发明中，反应注塑典型地包括将下列组分独立地和优选同时地注射到第一模具腔中(i)活性氢官能化成分(例如，多元醇和/或多胺)；和(ii)异氰酸酯官能化成分(例如，二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯，以及二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯的二聚物和三聚物)。另外地，该活性氢官能化成分和异氰酸酯官能化成分可以一起经由单个注射口或头(例如，反应注射混合头)被注射到第一模具腔中，这是所属领域中的技术人员已知的。填充满的第一模具腔可以任选被加热以确保和/或加快所注射的反应性组分的完全反应。
在这里和在权利要求中使用的术语“热塑性材料”是指具有一定软化点或熔点的，并且基本上不具有由于在化学反应活性基团例如活性氢基团和游离异氰酸酯基团之间共价键的形成所产生的三维交联网络的塑料。被引入到第一模具腔中形成未涂敷的塑料模制品的热塑性材料的例子包括，但不限于，热塑性聚氨酯，热塑性聚脲，热塑性聚酰亚胺，热塑性聚酰胺，热塑性聚酰胺亚胺，热塑性聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)，热塑性聚碳酸酯，热塑性聚砜，热塑性聚酮，热塑性聚烯烃(例如，热塑性聚乙烯和热塑性聚丙烯)，热塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯以及含有一种或多种所列举的热塑性材料的热塑性塑料组合物。
在被引入到第一模具腔中的热塑性材料当中，热塑性聚碳酸酯是优选的。未涂敷的塑料模制品(例如，制品44)可以通过已知的注塑工艺从热塑性材料制造，其中热塑性材料的熔化料流(例如，熔化的热塑性聚碳酸酯)被注射到第一模具腔中，后者任选被加热。被引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品的优选的热塑性材料是热塑性聚碳酸酯，例如，MAKROLON热塑性聚碳酸酯，可以从Bayer MaterialScienceLLC商购。
被引入到第一模具腔中的热固性塑料和/或热塑性材料可以任选地用选自玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，纳米管式碳纤维，硼纤维，金属纤维和它们的结合物中的材料增强。增强纤维，和尤其玻璃纤维，可以在它们的表面上具有施胶剂以改进对(它们所引入到的)塑料的溶混性和/或粘合性，这是本领域中技术人员已知的。玻璃纤维在本发明中是优选的增强材料。如果使用，增强材料(例如，玻璃纤维)典型地以增强量(例如以5wt％到60wt％的量，基于未涂敷的模制塑料制品的总重量)存在于被引入到第一模具腔中的热固性塑料和/或热塑性材料中。
被引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品的塑料可以进一步含有不同于增强材料或与增强材料一起的一种或多种功能化添加剂。在塑料(从它形成未涂敷的模制品)中存在的添加剂包括，但不限于，抗氧化剂，着色剂，例如，颜料和/或染料，脱模剂，填料(例如，碳酸钙和硫酸钡)，紫外线吸收剂，阻燃剂和它们的混合物。这些添加剂是以功能化足够的量，例如独立地以0.1wt％到10wt％(基于塑料总重量)的量存在于塑料(从它形成未涂敷的模制品)中。
参见图3，在第一模具腔38内形成模制品44之后，型芯29从第一模具瓣11上脱离。第二模具瓣17也从型芯29上脱离，如果它先前与型芯29配合的话。从型芯脱离模具瓣可以允许型芯自由地旋转。在第一模具瓣11从型芯29上脱离之后，未涂敷的模制塑料制品44的第二表面47保持与型芯29的模塑表面32邻接式接触。
参见图4，型芯29沿着它的纵轴104(由弓形箭头107表示)旋转，其中未涂敷的模制品44仍然与模塑表面32接触。型芯29进行旋转，以使未涂敷的模制品44与第二模具瓣17的内表面20校直排列。考虑到第一模具瓣11和第二模具瓣17的相对设置，型芯29旋转180°以使未涂敷的模制塑料制品与第二模具瓣对齐。更具体地说，型芯29进行旋转，以使未涂敷的模制品44的第一表面50与第二模具瓣17的内表面20对齐排列。
在下一步中，第二模具瓣17与型芯29配合。参见图5，第二模具瓣17与型芯29配合，以使第二模具瓣17的内表面20和未涂敷的模制塑料制品44的第一表面50一起界定了中间第二模具腔53。中间第二模具腔53具有典型地比第二模具腔41的体积低的体积(例如，归因于未涂敷的模制品44在第二模具腔41内的存在)。
当第二模具瓣17与型芯29配合以便形成中间第二模具腔53时，第一模具瓣11任选地也与型芯29配合以重新建立第一模具腔38。在图5中，第一模具腔38由型芯29的模塑表面35和第一模具瓣11的内表面14界定。第一模具腔38和中间第二模具腔53(如图5中所表示)的同时形成允许在涂料组合物被引入到中间第二模具腔53中的同时在第一模具腔38中形成后续的未涂敷的模制品。
涂料组合物接下来从第二贮器101中经由导管98和第二模具瓣出入口95被引入到中间第二模具腔53中。典型地，涂料组合物是以一种量被引入到中间第二模具腔53中，以使中间第二模具腔53的量低于用该组合物完全填充量，如图6中所示。
更具体地说，涂料组合物56经由第二模具瓣出入口95被引入到中间模具腔53中和最初触到垂片116的正面。在垂片116上形成的涂层典型地包括表面缺陷(例如，通常称为注射涂层缺陷)(未显示)。当垂片116随后从有涂层模制品59上取下(图8)时，涂层注塑缺陷相应地随之被除去。另外，垂片116通过防止所注入的涂料组合物到达模制品44之下和进入到在该模制品的第二表面47与型芯29的模塑表面32之间来确保该引入/注入的涂料组合物仅仅施涂于模制品44的第一表面50上。
在本发明的方法中被引入到第二模具腔中的涂料组合物可以选自热塑性和/或热固性涂料组合物。热塑性涂料组合物可以包括前面对于被引入到第一模具腔中的热塑性材料(例如，热塑性聚氨酯和/或热塑性聚碳酸酯)所列举的那些热塑性聚合物中的一种或多种。
优选，被引入到第二模具腔中的涂料组合物是能够在其中至少部分地固化(聚合或交联的)的热固性(或可固化)涂料组合物。热固性或可固化涂料组合物可以选自本领域中技术人员已知的单组分涂料组合物或双组分涂料组合物。单组分涂料组合物包括，例如，具有封闭的异氰酸酯基团的反应物和具有活性氢基团的反应物。双组分涂料组合物包括，例如，具有未封闭的(或自由地反应活性)基团，如游离异氰酸酯基团和环氧乙烷基团的反应物；和具有活性氢基团，如羟基、硫醇、伯和仲胺或羧酸基团的反应物。双组分组合物的反应物/组分典型地在被注射到模具中之前被混合在一起，或以在注射之后导致混合的方式被单独注射到模具中。涂料组合物可以包括具有选自例如聚醚(或聚环氧化物)，聚酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚(甲基)丙烯酸酯和它们的结合物中的骨架的树脂。可用于本发明的方法中的涂料组合物包括，但不限于，描述在美国专利No 4,081,578，4,293,659，4,331,735，4,366,109和4,668,460中的那些，这些专利公开内容被引入这里供参考。
在本发明的一个实施方案中，被引入到第二模具腔中的涂料组合物包括具有末端和/或侧挂烯属不饱和基团的单体和/或低聚物，它们可通过由例如热活化过氧化物引发剂或紫外光引发的自由基聚合来固化。更具体地说，涂料组合物典型地包括具有末端和/或侧挂丙烯酸酯基团的脲烷组分。在本发明的一个实施方案中，涂料组合物包括多官能化异氰酸酯(例如，甲苯二异氰酸酯，亚甲基二苯基异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯或它们的缩合物)和羟基官能化丙烯酸酯(例如，丙烯酸2-羟乙基酯)的反应产物；自由基聚合引发剂(例如，二叔丁基过氧化物)；和任选其它多官能化烯属不饱和组分(例如，单-和多-亚烷基二醇二丙烯酸酯，如二丙烯酸二甘醇酯)。涂料组合物还可以包括环氧基(环氧乙烷)官能化物质(例如，三羟甲基丙烷和表氯醇的反应产物)和羟基官能化丙烯酸酯(例如，丙烯酸2-羟乙基酯)的反应产物。
被引入到第二模具腔中的热固性涂料至少部分地固化，和优选在有涂层模制塑料制品从中取出之前在模具内大体上完全固化。如果通过使用光化性光线(例如，紫外光)来固化，第二模具瓣典型地必须装有窗口以便将这一光化性光线引入其中。如果利用自由基聚合来固化，典型地需要加热来活化自由基聚合引发剂。尽管双组分涂料组合物不一定需要较高温度来实现固化，但是典型地采用加热来加速固化过程。一般说来，对于热固性涂料组合物，使用10秒至60分钟，典型地10秒至2分钟，和更典型地30秒至30分钟的固化时间；和380℃(100°F)至177℃(350°F)或66℃(150°F)至149℃(300°F)的固化温度。
被引入到第二模具腔中的涂料组合物可以包括添加剂。可以包括在涂料组合物中的添加剂的种类包括，但不限于静态着色剂颜料(例如，无机和/或有机颜料)；导电性颜料(例如，导电性炭黑，碳纤维和金属颜料)；光致变色材料；填料(例如，粘土和滑石)；紫外线吸收剂；热稳定剂；流动调节剂；增稠剂；和它们的结合物。包括在涂料组合物中的添加剂的量可以广泛地变化。典型地，涂料组合物含有0.1-50wt％，更典型地0.1-20wt％的添加剂，基于涂料组合物的总重量。
静态着色剂颜料(例如，TiO2)在暴露于紫外(UV)光之后不会显著地改变颜色。光致变色材料或物质(例如，光致变色染料和/或颜料)在暴露于UV光之后可逆地变色，这是本领域中技术人员已知的。可以包括在涂料组合物中的光致变色性物质的例子包括现有技术中公知的无机和有机光致变色性物质。可以使用的有机光致变色性物质的例子包括，但不限于，螺(二氢吲哚)萘并噁嗪，螺(二氢吲哚)苯并噁嗪，色烯(如苯并吡喃和萘并吡喃)，有机金属双硫腙盐(例如，汞双硫腙盐)，俘精酸酐(例如，3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐)，俘精酰亚胺(例如，3-呋喃基和3-噻吩基俘精酰亚胺)和它们的结合物。光致变色性物质在涂料组合物中的使用会得到具有光致变色性能的有涂层模制品，如光致变色眼科透镜，光致变色日光透镜和光致变色玻璃窗(例如，汽车和建筑窗玻璃)。
涂料组合物是以至少足够的量被引入到中间第二模具腔中(或在第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制塑料制品的第二表面之间)，使得有涂层的模制塑料制品所具有的涂层厚度可以提供所需水平的性能(例如光滑度，耐候性，抗划性和/或光致变色性)。一般，涂料组合物是以一定的量被引入到中间第二模具腔中(或在第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制塑料制品的第一表面之间)，使得有涂层模制塑料制品具有0.1到50密耳(2.54到1270μm)，典型地0.5到20密耳(12.7到508μm)，和更典型地0.5到3密耳(12.7到76.2μm)的涂层厚度。
未涂敷的模制品的第一表面的一部分可以在模制品于模具装置内的涂敷之前(在涂料组合物引入到中间第二模具腔53中之前)被掩蔽。将模制品44的第一表面50的一部分掩蔽可以通过所属领域中技术人员已知的方法(例如接触掩模材料如掩蔽胶带)来实现。例如，当模具装置打开时，型芯29可以旋转到中间位置(未显示)，以便将掩模施加于模制品44的第一表面50上。另外地，第二模具瓣17的可滑动部分23可以包括如前面参考图5和11所讨论的掩蔽用延长部分(例如可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分119)。如果将单独的掩模施加于模制品44的第一表面50上，则在模制品的模具内涂敷之后(例如，在打开模具装置之后，在从型芯29上取下涂层模制品之后，和/或在完全地固化所施涂/注入的涂层之前)除去掩模。
参见图6，与涂料组合物引入到中间第二模具腔53中同时或大体上同时，塑料(未显示)任选地被引入到第一模具腔38中。同时的模具内涂敷和塑料制品模塑操作提供改进的工艺效率。在模具内涂敷操作完成以及第一和第二模具瓣从型芯上脱离之后，后续的未涂敷的模制塑料制品随时可在型芯上旋转并与第二模具瓣对齐和配合以进行模具内涂敷。
在涂料组合物引入到中间第二模具腔53中之后，第二模具瓣17的可滑动部分23向着型芯29移动，和中间第二模具腔53的体积减少。中间第二模具腔53的体积的减少会导致引入在其中的涂料组合物铺展在未涂敷的模制品44的第一表面50的至少一部分上和优选整个表面上。参见图6和7。更具体地说，第二模具瓣27的可滑动部分23从第一位置65(图6)移动至第二位置68(图7)，导致第二模具瓣17的内表面20更接近未涂敷的模制品44的第一表面50，同时导致中间第二模具腔53的体积的减少和涂料56铺展在第一表面50上。如以上所讨论，可滑动部分23借助于驱动臂74来可逆地向着型芯29移动。
可滑动部分23向着型芯29移动，让所引入的涂料56受到一定压力，该压力至少足以导致涂料56铺展在模制品44的第一表面50上。在可滑动部分23向着型芯29移动时，所引入涂料56会受到5psi到30,000psi，典型地100psi到10,000psi，和更典型地1000psi到7000psi的压力。
当第二模具瓣17的可滑动部分23向着型芯29移动而将所引入的涂料组合物56铺展在模制品44的第一表面50上时，第二模具瓣出入口95典型地用栓塞封闭或堵塞(未显示)。第二模具瓣出入口95的用栓塞封闭可以防止由于可滑动部分23向着型芯29移动而促使涂料组合物56被推回向上穿过导管98进入到第二贮器101中。第二模具瓣出入口95的有效的栓塞封堵可通过在导管98或第二贮器101中的活塞(未显示)来实现。
在本发明的一个实施方案中，未涂敷的模制品包括模塑在内的密封件。第二模具瓣的可滑动部分的表面邻近未涂敷的模制品的模塑在内的密封件。在模塑在内的密封件与可滑动部分表面之间的邻接相互关系用于大体上密封中间第二模具腔，因此防止引入其中的涂料组合物从空腔中逸出并涂敷例如模制品、型芯和/或第二模具瓣的不希望涂敷的部分。在这里和在权利要求中对于模制品所使用的术语“模塑在内的”指与模制品的模具成形同时地形成的结构特征，如密封件。照这样，模塑在内的密封件包括塑料，并且与模制品的塑料是大体上整体的和相连续的。在本发明的一个实施方案中，模塑在内的密封件包括与未涂敷的模制品的塑料相同的塑料。另外地，模塑在内的密封件可以包括与未涂敷的模制品的塑料不同的塑料，并可以在与第一模具腔分开的模具腔(未显示)中形成。
参见图10，描绘了具有模塑在内的密封件110的模制品44’。模制品44’的第二表面47’与型芯29的模塑表面32邻接。模制品44’的第一表面50’面对第二模具瓣17’的可滑动部分23’的内表面26’。可滑动部分23’具有与模塑在内的密封件110邻接的表面113’，当第二模具瓣17’与型芯29配合时。第二模具瓣17’的可滑动部分23’的表面113和模制品44’的模塑在内的密封件110的邻接用于密封中间第二模具腔53。如前面所讨论，在涂料组合物(在图10中未显示)注射到中间第二模具腔53中之后，可滑动部分23’向着型芯29移动，因此减少第二模具腔53的体积并引起涂料组合物铺展在模制品44’的第一表面50’的至少一部分上。
在第二模具瓣17的可滑动部分23已经向着型芯29移动而引起涂料56铺展在未涂敷的模制塑料制品44的第一表面50的至少一部分上之后，涂料至少部分地固化(如果它是热固性涂料组合物的话)。在至少足够地铺展和/或固化涂料组合物的一段时间后，至少第二模具瓣17从型芯29上脱离，和有涂层的模制塑料制品59从型芯29上取下，例如，按照在图8中所示。
在涂层模制品的形成和第二模具瓣从型芯上脱离之后，第二模具瓣的可滑动部分可以任选地移动到原始位置。例如，参见图1、6、7和8，在有涂层模制品59的形成以及第二模具瓣17从型芯29上脱离之后，第二模具瓣17的可滑动部分23从第二位置68移动到第一位置65。当模制塑料制品(例如，图9的模制品62)随后与第二模具瓣17的内表面20对齐时，让第二模具瓣17的可滑动部分23移动至原始位置可以允许中间第二模具瓣空腔53的后续建立。
在有涂层模制品59的取下之前，型芯29可以旋转到在第一模具瓣11和第二模具瓣17之间的中间位置。例如，参见图8，在有涂层模制品59从型芯29上取下之前，型芯29可以旋转45°(进入或偏出页面)(未显示)。有涂层的模制品任选地在它从型芯上取下之前进行处理或改性。例如，在涂敷过的模制品从型芯上取下之前，涂敷过的模制品的涂层可以进行砂磨、抛光或浸渍/吸收(例如，用光致变色材料和/或紫外光稳定剂)。当型芯旋转到中间位置时，可以进行对涂敷过的模制品的此类改性。
在本发明的一个实施方案中，界定第一模具腔的模塑表面和界定第二模具腔的表面是型芯的不同的/单独的模塑表面。照这样，第一模具腔可以与中间第二模具腔同时形成，这允许模具内涂敷和模制品形成步骤的同时进行(例如，前面所列举的方法步骤B和F与步骤C和G的同时进行)。更具体地说，和参见图9，其它未涂敷的模制塑料制品62与模具内涂敷步骤(如以上所讨论)同时或大体上同时形成。在涂敷过的模制塑料制品59从型芯29的模塑表面32上取下之后，型芯29可以旋转以便将未涂敷的模制品62的暴露第二表面63与第二模具瓣17的内表面20对齐。第二模具瓣17然后与型芯29配合，以使模制品62的第二表面63和第二模具瓣17的内表面20一起界定中间第二模具腔53。然后根据前面所述的步骤来进行后续的模具内涂敷步骤。
参见图8，在有涂层模制品59从型芯29上取下后，型芯29可以旋转以便将模塑表面32与第一模具瓣11的内表面14对齐。另外地，在涂敷过的模制品59的取下之后型芯29不旋转，在这种情况下型芯29与第一模具瓣11配合并因此形成了由模塑表面35和模具瓣内表面14界定的第一模具腔38(参见例如图5的第一模具腔38)。然后再次进行前面描述的塑料注射，型芯旋转，涂料注入，和涂敷过的制品取出步骤。
在本发明的一个实施方案中，中间第二模具腔在涂料组合物的引入之前未形成，而是在涂料组合物被引入到模具中之后形成的。当第二模具瓣(例如，17)与型芯(例如，29)配合时，塑料模制品的第二表面(例如，第一表面50)可以大体上邻接第二模具瓣的内表面(例如，20)。另外地，第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第二表面可以一起界定具有一定体积的初始第二模具腔。初始第二模具腔的体积典型地低于第二模具腔的体积。
当涂料组合物被引入在第二模具瓣的内表面和模制品的第二表面之间时，第二模具瓣的内表面(即可滑动部分的内表面)同时从未涂敷的模制品的第二表面分离，因此形成中间第二模具腔。第二模具瓣的可滑动部分可以保持(或维持)在比涂料组合物被引入到第二模具瓣的内表面与模制品的第二表面之间时的正压力更低的压力(正或中性压力)。所引入的涂料组合物的更大的正压力因此引起可滑动部分和它的内表面远离未涂敷的模制品(和型芯)的第二表面并形成中间第二模具腔。中间第二模具腔的体积大于初始第二模具腔的体积。涂料组合物被引入到第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第二表面之间时的正压力一般是5psi到30,000psi，典型地100psi到10,000psi，和更典型地1000psi到7000psi。在涂料组合物的引入已完成之后，第二模具瓣的可滑动部分回归移向型芯，中间第二模具腔的体积已减少和所引入的涂料被铺展在未涂敷的模制品的第二表面上，如前面所述。
另外地，当涂料组合物被引入到第二模具瓣的内表面和模制品的第二表面(它们或者是邻接相互关系或者一起界定初始第二模具腔)之间时，第二模具瓣的可滑动部分可以本身同时利用除了所引入的涂料组合物的压力以外的方式远离型芯。例如，与涂料组合物的引入同时地，第二模具瓣的可滑动部分可以通过可逆驱动臂(例如，驱动臂74)被拖离型芯。第二模具瓣的可滑动部分是以一定速率被拖离该型芯(和模制品的第二表面)，该速率至少与涂料组合物被引入到第二模具瓣的内表面与模制品的第二表面之间时的速率相当。
本发明的方法可用于制备很多类型的涂敷模制塑料制品。可由本发明的方法制备的涂敷过的模制品的种类包括，但不限于，透镜，眼科透镜，遮阳透镜，玻璃窗，(机舱)汽车内部组件(例如，内部板和仪表盘组件)，汽车外部组件(例如，外板)，汽车发动机室组件(例如，过滤器壳体和喷油器壳)，建筑墙板(例如，办公室壁和小室间隔物)和电子设备的外壳(例如，商用/办公室机器，计算机外壳，移动式电话和传呼机)。根据本发明制备的涂膜透镜包括，例如，灯用透镜如汽车头灯，穿雾灯，转弯指示灯和在飞机上的着陆灯。根据本发明制备的涂敷的玻璃窗包括，例如，建筑窗，汽车窗口和飞机窗口。
如前面所述，涂料组合物可以包括光致变色材料，在这种情况下由本发明的方法制备的有涂层模制品是光致变色有涂层模制品。由本发明方法制备的光致变色模制品包括，但不限于光致变色眼科透镜，光致变色遮阳透镜(即，非矫正性的光致变色墨镜或眼镜)，和光致变色玻璃窗，如光致变色建筑窗口，光致变色汽车窗口和光致变色飞机窗口。根据本发明方法制备的光致变色有涂层模制品可以具有从热塑性聚碳酸酯制造的垫底模制品。
本发明已经参考本发明的具体实施方案的详情进行了描述。不希望此类细节被认为是对本发明的范围的限制，除非它们包括在所附权利要求中。
权利要求
1.制备有涂层模制品的方法，包括(A)提供模具装置，包括，(i)具有内表面的第一模具瓣，(ii)具有内表面的第二模具瓣，第二模具瓣具有可逆地可滑动部分，该可逆地可滑动部分具有内表面，该可逆地可滑动部分的内表面大体上界定了第二模具瓣的内表面，和(iii)具有一个或多个模塑面的型芯，并且该型芯是可旋转的，其中第一模具瓣和第二模具瓣各自与该型芯可逆地和独立地配合，当第一模具瓣与型芯配合时，第一模具瓣的内表面和型芯的两个模塑面中的一个表面一起界定了第一模具腔，当第二模具瓣与型芯配合时，该第二模具瓣的内表面和该型芯的两个模塑表面中的一个表面一起界定了第二模具腔，该型芯的界定第二模具腔的模塑表面与型芯的界定第一模具腔的模塑表面相同或不同；(B)将至少第一模具瓣与该型芯配合并形成第一模具腔；(C)将塑料引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品，后者具有与型芯的界定第一模具腔的模塑表面邻接的第二表面，和具有基本上与该第二表面相对的第一表面；(D)将至少该第一模具瓣与该型芯脱离；(E)让型芯与在型芯的模塑表面上的未涂敷的模制品一起旋转，和将未涂敷的模制品的第一表面与第二模具瓣的内表面校直排列；(F)让第二模具瓣与型芯配合以使得第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面一起界定了中间第二模具腔，该中间第二模具腔具有一定体积；(G)将涂料组合物引入到中间第二模具腔中；(H)第二模具瓣的可逆地可滑动部分向着型芯移动，因此减少了中间第二模具腔的体积并引起被引入到中间第二模具腔中的涂料组合物铺展在未涂敷的模制品的第一表面的至少一部分上，从而形成有涂层模制品；(I)将至少第二模具瓣与该型芯脱离；(J)从型芯上取下有涂层模制品；和(K)任选地旋转该型芯以使型芯的模塑表面当中的一个与第一模具瓣的内表面校直排列，和重复步骤(B)至(J)。
2.权利要求1的方法，其中界定第一模具腔的该型芯的模塑表面和界定第二模具腔的该型芯的模塑表面是不同的模塑表面，在步骤(E)结束时该型芯的模塑表面当中的一个与第一模具瓣的内表面对齐，步骤(B)和(F)大体上同时进行，以及步骤(C)和(G)大体上同时进行。
3.权利要求1的方法，其中未涂敷的模制品包括模塑在内的密封件，该模塑在内的密封件与第二模具瓣的可滑动部分的表面邻接，该模塑在内的密封件和可滑动部分的表面的邻接大体上密封该中间第二模具腔。
4.权利要求1的方法，其中被引入到第一模具腔中的塑料选自热塑性材料，热固性塑料和它们的结合物。
5.权利要求4的方法，其中被引入到第一模具腔中的塑料是选自热塑性聚氨酯，热塑性聚脲，热塑性聚酰亚胺，热塑性聚酰胺，热塑性聚酰胺酰亚胺，热塑性聚酯，热塑性聚碳酸酯，热塑性聚砜，热塑性聚酮，热塑性聚乙烯，热塑性聚丙烯，热塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和含有它们当中的一种或多种的热塑性组合物之中的热塑性材料。
6.权利要求4的方法，其中被引入到第一模具腔中的塑料包括选自玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，纳米管式碳纤维，硼纤维，金属纤维和它们的结合物中的增强材料。
7.权利要求1的方法，其中涂料组合物选自热固性涂料组合物，热塑性涂料组合物和它们的结合物。
8.权利要求1的方法，其中被引入到中间第二模具腔中的涂料组合物是可固化的涂料组合物，和所引入的涂料组合物在第二模具瓣从型芯上脱离之前是至少部分地固化的。
9.权利要求8的方法，其中涂料组合物包括烯属不饱和聚氨酯和自由基聚合引发剂。
10.权利要求1的方法，其中有涂层模制品的涂层具有0.1密耳到50密耳的厚度。
11.权利要求1的方法，其中有涂层模制品选自透镜，眼科透镜，遮阳透镜，玻璃窗，汽车内部组件，汽车外部组件，汽车发动机室组件，建筑墙板和电子设备的外壳。
12.权利要求1的方法，其中涂料组合物包括光致变色材料，和有涂层模制品是光致变色的有涂层模制品。
13.权利要求12的方法，其中光致变色的有涂层模制品选自光致变色眼科透镜，光致变色遮阳透镜和光致变色玻璃窗。
14.权利要求1的方法，其中未涂敷的模制品的第一表面的一部分在将涂料组合物引入到中间第二模具腔中之前被掩蔽。
15.权利要求14的方法，其中第二模具瓣的可逆地可滑动部分进一步包括至少一个掩蔽用延长部分，该掩蔽用延长部分向着型芯延伸超出了第二模具瓣的可逆地可滑动部分的内表面，掩蔽用延长部分在将涂料组合物引入到中间第二模具腔中之前与未涂敷的模制品的第一表面的该部分邻接。
16.权利要求15的方法，其中掩蔽用延长部分是可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分。
17.权利要求1的方法，其中模具装置进一步包括控制第一模具腔的温度的第一设备，和控制第二模具腔和中间第二模具腔的温度的第二设备。
18.权利要求17的方法，其中第一模具腔，第二模具腔和中间第二模具腔保持在不同温度。
19.制备有涂层模制品的方法，包括(A)提供模具装置，包括，(i)具有内表面的第一模具瓣，(ii)具有内表面的第二模具瓣，第二模具瓣具有可逆地可滑动部分，该可逆地可滑动部分具有内表面，该可逆地可滑动部分的内表面大体上界定了第二模具瓣的内表面，和(iii)具有一个或多个模塑面的型芯，和该型芯是可旋转的，其中第一模具瓣和第二模具瓣各自与该型芯实现可逆地和独立地配合，当第一模具瓣与型芯配合时，第一模具瓣的内表面和型芯的两个模塑面中的一个表面一起界定了第一模具腔，当第二模具瓣与型芯配合时，该第二模具瓣的内表面和该型芯的两个模塑表面中的一个表面一起界定了第二模具腔，该型芯的界定第二模具腔的模塑表面与型芯的界定第一模具腔的模塑表面相同或不同；(B)将至少第一模具瓣与该型芯配合并形成第一模具腔；(C)将塑料引入到第一模具腔中形成未涂敷的模制品，后者具有与型芯的界定第一模具腔的模塑表面邻接的第二表面，和具有基本上与该第二表面相对的第一表面；(D)将至少该第一模具瓣与该型芯脱离；(E)让型芯与在型芯的模塑表面上的未涂敷的模制品一起旋转，和将未涂敷的模制品的第一表面与第二模具瓣的内表面校直排列；(F)将第二模具瓣与型芯配合，使得出现下列当中的一种情况(i)第二模具瓣的内表面大体上与未涂敷的模制品的第一表面邻接，和(ii)第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面一起界定了具有一定体积的初始第二模具腔；(G)将涂料组合物引入在第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面之间，第二模具瓣的内表面与未涂敷的模制品的第一表面同时分开，因此形成了具有一定体积的中间第二模具腔，中间第二模具腔的体积大于该初始第二模具腔的体积；(H)第二模具瓣的可逆地可滑动部分向着型芯移动，因此减少了中间第二模具腔的体积并引起在中间第二模具腔中存在的涂料组合物铺展在未涂敷的模制品的第一表面的至少一部分上，从而形成有涂层模制品；(I)将至少第二模具瓣与该型芯脱离；(J)从型芯上取下有涂层模制品；和(K)任选地旋转该型芯以使型芯的模塑表面当中的一个与第一模具瓣的内表面校直排列，和重复步骤(B)至(J)。
20.权利要求19的方法，其中涂料组合物在正压力下被引入到第二模具瓣的内表面和未涂敷的模制品的第一表面之间，该正压力迫使第二模具瓣的可滑动部分远离型芯并形成中间第二模具腔。
21.模具装置，包括(a)具有内表面的第一模具瓣，(b)具有内表面的第二模具瓣，第二模具瓣具有可逆地可滑动部分，该可逆地可滑动部分具有内表面，该可逆地可滑动部分的内表面大体上界定了第二模具瓣的内表面；和(c)具有一个或多个模塑面的型芯，和该型芯是可旋转的，其中第一模具瓣和第二模具瓣各自与该型芯实现可逆地和独立地配合，当第一模具瓣与型芯配合时，第一模具瓣的内表面和型芯的两个模塑面中的一个表面一起界定了第一模具腔，当第二模具瓣与型芯配合时，该第二模具瓣的内表面和该型芯的两个模塑表面中的一个表面一起界定了具有一定体积的第二模具腔，该型芯的界定第二模具腔的模塑表面与型芯的界定第一模具腔的模塑表面相同或不同，和第二模具腔的体积通过可滑动部分向着型芯的可逆移动来可逆地减少。
22.权利要求21的模具装置，其中第一模具瓣具有第一模具瓣出入口，第一种材料经由它被引入到第一模具腔中，和第二模具瓣具有第二模具瓣出入口，第二种材料经由它被引入到第二模具腔中。
23.权利要求21的模具装置，其中第一种材料是热塑性材料，和第二种材料是涂料组合物。
24.权利要求21的模具装置，其中型芯的界定第一模具腔的模塑表面和型芯的界定第二模具腔的模塑表面是不同的模塑表面，当第一种模具瓣与型芯配合时和当第二模具瓣与型芯配合时该第一模具腔和第二模具腔大体上同时形成；
25.权利要求21的模具装置，其中第二模具瓣的可逆地可滑动部分具有与可逆地可滑动部分的内表面大体上相对的第二表面，和模具装置进一步包括连接到第二模具瓣的可逆地可滑动部分的第二表面的至少一部分上的驱动臂，该驱动臂可逆地移动第二模具瓣的可逆地可滑动部分。
26.权利要求25的模具装置，其中驱动臂是液压驱动的。
27.权利要求21的模具装置，其中第二模具瓣的可逆地可滑动部分进一步包括至少一个掩蔽用延长部分，该掩蔽用延长部分向着型芯延伸超出了第二模具瓣的可逆地可滑动部分的内表面，掩蔽用延长部分经过构型设计而与在第二模具腔内存在的未涂敷的模制品的第一表面的一部分邻接。
28.权利要求27的模具装置，其中掩蔽用延长部分是可逆地伸缩自由的掩蔽用延长部分。
29.权利要求21的模具装置，进一步包括控制第一模具腔的温度的第一设备，和控制第二模具腔的温度的第二设备。
全文摘要
本发明涉及利用模具内涂敷法制备有涂层模制品(59)的方法。该方法包括模具装置(1)的使用，该装置包括具有至少一个模塑表面(32，35)的可旋转型芯(29)，第一模具瓣(11)和第二模具瓣(17)，两模具瓣各自具有内表面(14，20)和各自可以与可旋转的型芯可逆地配合。第二模具瓣(17)具有可逆地可滑动部分(23)，后者具有大体上界定第二模具瓣(17)的内表面(20)的内表面(26)。第一模具瓣(11)的内表面(14)和可旋转的型芯的模塑表面(32)一起界定第一模具腔(38)，在该模具腔中形成模制塑料制品(44)。模具装置被打开，型芯(29)旋转以便将模制塑料制品(44)与第二模具瓣(17)的内表面(20)对齐。第二模具瓣(17)与可旋转的型芯(29)配合，并形成中间第二模具腔(53)(涂料组合物(56)被引入其中)。第二模具瓣(17)的可逆地可滑动部分(23)向着可旋转的型芯(29)移动，因此减少该中间第二模具腔(53)的体积并引起被引入其中的涂料组合物(56)铺展在模制塑料制品(44)的第一表面(50)上。打开模具装置(1)，涂敷过的模制品(59)从可旋转的型芯(29)上取下。本发明还涉及模具装置(1)。
文档编号B29K75/00GK1785643SQ20051012955
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月6日 优先权日2004年12月6日
发明者C·库珀, T·A·帕尔默 申请人:拜尔材料科学有限责任公司