专利名称：镶板组件及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种生产镶板组件的方法，尤其是用在车辆开口中的镶板组件，它包括一块镶板和一个垫圈，垫圈附着于镶板上，沿镶板的至少一部分周缘延伸，并且有一个表面，该表面的至少一部分被紧贴一个固体表面而浇铸，该方法包括如下步骤-提供一个具有至少一个模具表面的模具；-使镶板和模具表面相互紧贴；-将一种用于生产所述垫圈的可熟化组分直接或间接涂敷到模具表面上，并且直接或间接涂敷到所述镶板上，当可熟化组分到达至少一部分模具表面上时，在剪切速率为1/s时，测得它的动态粘度低于100000mPa·s；-允许所涂敷的可熟化组分紧贴至少由所述镶板和所述模具表面形成的所述固体表面熟化，从而生成垫圈；然后-从模具上取下镶板和在镶板上生成的垫圈。
背景技术：
镶板通常是用于安装在车体上的窗口镶板。为了把窗口镶板安装在车体上，为镶板提供一个沿其周缘延伸的垫圈。在当前已知的方法中，该垫圈是通过挤压工艺或注射模塑工艺直接制作在窗口镶板上的。
在挤压工艺中，反应聚合物系统的或热塑性聚合物的异型线材(strand)借助由自动处理设备引导的校准喷嘴被挤压或沉积到窗口镶板的边缘上。反应聚合物系统或热塑性材料以浆状或可塑态、即以高粘态被涂敷，因此当它被涂敷到窗口镶板上时，其形状保持不变，而不是流开(flow out)。根据US-A-5362428，为了能让合成树脂形成特定的形状或者保持特定的形状，直到挤压的合成树脂被熟化，挤压的合成树脂的粘度应该在300,000-10,000,000mPa·s(＝cP)之间，更优选在600,000-3000,000mPa·s之间(剪切速率为1/s时)。挤压工艺的优点在于其加工成本比注射模塑工艺低得多，但它也有许多缺点。首先，挤压的异型线材的起点和终点之间的密封位置后来必须在附加的工艺步骤中进行修整。其次，挤压的线材具有固定的横截面形状，第三，不能挤在锐角转角的周围，因此在这些转角位置处，也需要附加的修整步骤。此外，挤压的垫圈的表面质量一般。
为了获得带有高尺寸精确度的垫圈的窗口组件，US-A-5421940披露，把热塑性聚合物挤到窗口镶板的周缘上以及延伸到窗口镶板周缘之外的敞口模具表面上。与其他挤压工艺的差别在于，热塑性材料的表面只有一部分由挤压喷嘴成形，这个表面的其他部分被紧贴模具表面浇铸。由于热塑性材料部分由挤压喷嘴成形，因此它应该仍有相当高的粘度以保持其形状。因此US-A-5421940公开的方法的缺点在于，为了使粘性的热塑性材料紧贴模具表面和镶板的边缘成形，热塑性材料必须以足够高的压力被涂敷到模具表面上。为了能把所需的压力施加到模具内的热塑性材料上，挤压喷嘴必须被非常有力地压到玻璃镶板的上侧面上。在上述专利的图5所示的实施方式中，不仅仅是垫圈的前面，而且其后面也紧贴模具表面浇铸，此外，挤压喷嘴甚至必须精确地装配到模具表面和玻璃镶板上表面之间的间隙内。显然，玻璃断裂的风险因挤压喷嘴施加到玻璃镶板上的压力而增加。
US-A-5421940公开的方法的另一个缺点在于，可以施加到模具内的热塑性材料上的压力因材料不是被注射到完全封闭的模具内而受到限制。因此，与注射模塑工艺相比，表面质量更差。尤其是当模具表面显示出细微的纹理时，热塑性材料可能太粘以致不能复制(takeover)这一纹理。此外，气泡可能仍然存在于模具表面和热塑性材料之间的界面内。为了确保模具表面被热塑性聚合物完全弄湿，US-A-5421940教导要加热模具。然而，模具仅仅被加热到比挤压的热塑性聚合物的温度低的温度，因此聚合物仍保持着高粘度。此外，由于在窗口组件可以从模具上取下之前，必须让聚合物凝固，因此生产周期因加热模具而增加。
在反应型注射模塑(RIM)工艺中，可熟化组分在一定的压力下被注射到形成在窗口镶板周缘周围的封闭模腔内。这种RIM工艺的优点在于可以使用低粘度的可熟化组分(见例如WO98/14492，公开多元醇和异氰酸酯混合物涂敷温度下的粘度优选在150-2500mPa·s之间)。这种注射模塑工艺的优点在于垫圈的表面质量更好(主要是由于注射的反应混合物的粘度更低)且设计自由度更大。但是注射模塑工艺的重要缺点在于加工成本高且制造和修饰注射模具(当模具表面受损时或当需要新的设计方案时)所需的时间和努力也高。实际上，为了承受相对较高的工艺温度和压力，模具必须由结实的材料制成，这出现于例如EP-B-0355209，它披露用一个金属环来代替模具表面和玻璃镶板之间的弹性体密封件，由于弹性体密封件具有分隔线不完美的缺点，这是因为当过大的压力被施加到它们上时，它们容易变形。此外，模具需要非常精确的铣削，以避免玻璃在闭模过程中破裂，并微调模具表面和窗口镶板之间的接触面积，因此注射材料的泄漏得以防止。这些高加工成本通常对RIM工艺的生产能力有限制。RIM工艺的另一个缺点在于必须在模具表面上施加外部脱模剂。这不仅仅涉及到额外的工艺步骤(更长的周期)，由于这种脱模剂积累在模具中，还使垫圈上出现表面缺陷，诸如高光泽度垫圈的光泽度太低。最后，RIM工艺的其他缺陷在于模腔必须表现出最小的高度，因此它可以被可熟化组分完全注满，即基本上没有空隙。
US-A-6228305公开了在窗口镶板的周缘上制作垫圈的又一种工艺。根据这一工艺，窗口镶板被定位在下模部分上。随后，一种高粘度的粘合剂被涂敷(挤压)到窗口镶板的边缘上，且一种高粘度的泡沫材料被涂敷到沿窗口镶板的边缘延伸的模具表面上。为了将粘合剂和起泡材料浇铸成所期望的形状，在粘合剂和起泡材料完全熟化之前，将上模部分降低到下模部分上，从而将一定的压力施加到粘合剂和起泡材料上。由于泡沫材料和粘合剂是高粘性的，因此相当大的压力会被施加到泡沫材料和窗口镶板上。因此，US-A-6228305中公开的方法的缺点在于，模具必须仍由结实的材料制成，这造成与上述的RIM工艺相同的缺陷(尤其是加工成本、玻璃断裂风险......高)。此外，由于浇铸材料的粘度高，并且当所需的压力被施加到浇铸材料上时，它们的粘度甚至会增加，因此表面质量不会和注射模塑品的表面质量一样好，尤其是从模具表面上复制精细的表面纹理时。
发明内容
考虑到现有工艺的缺陷，本发明的目的在于提供一种生产镶板组件的新方法，与常规的挤压工艺相比，它能获得较高的设计自由度和较好的垫圈表面质量，但没有涉及加工成本，它和RIM工艺的一样高。更特别的是，新方法应该允许改变垫圈的沿镶板周缘的横截面轮廓，且不需要非常昂贵的模具。
为此，根据本发明的方法是这样一种浇铸方法，其中，当到达模具表面的至少一部分上时，可熟化组分的动态粘度(剪切速率为1/s)低于10000mPa·s。与已知的注射模塑工艺——其中使用粘度非常低的可熟化组分——相比，可熟化组分不是被注射到闭合模具中，而是在涂敷可熟化组分时，借助沿镶板周缘移动的涂敷设备被涂敷——要么直接要么间接——到镶板和模具表面上，[10]由于可熟化组分的粘度低于已知的挤压工艺中使用的聚合物，因此无须施加高压力到可熟化组分上即可实现较好的表面质量。尤其是，可以复制抛光模具(光滑表面)、结构化模具(例如喷沙的模具表面)或有纹理的模具(例如表现出皮革纹理)的表面质量。由于可熟化组分是借助移动的涂敷设备来涂敷的，因此可熟化组分可以涂敷到敞口模具内。
在本发明的一个优选实施方式中，可熟化组分还在敞口模具内或者在没有被可熟化组分完全充满的模具内被熟化。换句话说，在熟化可熟化组分时，固体表面——垫圈紧贴该固体表面而生成——优选仅仅部分环绕该垫圈，因此所述的那部分垫圈表面可以与所述固体表面接触而熟化，同时另一部分垫圈表面可以与气体接触而熟化。
根据本发明，已经发现将不太粘的可熟化组分浇铸成所期待的形状没有必要使用闭合模具(例如在RIM工艺中)，相反借助移动的涂敷设备将可熟化组分涂敷在敞口模具内，也可以对形状进行相当多的改变。与使用闭合模具相比，使用敞口模具具有相当多的优点。首先，在闭模过程中，玻璃没有断裂的风险，并且无须微调各模具部分以防止所涂敷的材料泄漏。此外，紧贴固体表面涂敷并浇铸可熟化组分基本上不需要压力或者只需非常小的压力。
在根据本发明的方法的另一个优选实施方式中，在涂敷可熟化组分并让其熟化时，直到垫圈生成为止(即直到它可以脱模且基本上不产生垫圈永久的变形)，更特别的是，不向模具表面上施加高于500mbar的压力，优选不向模具表面上施加高于350mbar的压力，更优选不向模具表面上施加高于150mbar的压力，最优选不在模具表面上产生高于50mbar的压力。
由于压力很低，因此没有必要用很大的压力即可将镶板压到模具表面上以避免瞬间变形，并且模具表面没有必要用诸如金属之类的结实材料制成。相反，它可以用较软的材料制成，例如硅酮材料。这种较软的材料的优点在于，无须在模具表面上提供单独的密封件即可在模具表面和镶板表面之间实现有效密封。此外，一些软材料(诸如硅酮)不会附着到垫圈上，因此没有必要涂敷外部脱模剂。最后，用较软的材料制作模具表面比用例如金属容易得多，因此模具不仅更便宜，而且其设计方案可以更容易改变。硅酮模具可以制造成例如母模具。这样，可以以较小的成本更换损坏的模具，并且无需太多的成本也可以提供更多的模具，以增加生产能力。考虑到模具表面的弹性，母模具没有必要像RIM模具一样用现有技术的方法精确制造。
在根据本发明的方法中，可熟化组分可以直接或间接涂敷到模具表面上，并且直接或间接涂敷到镶板上。把可熟化组分直接涂敷到模具表面或镶板上意味着离开涂敷设备的可熟化组分分别直接到达模具表面或镶板。把可熟化组分间接涂敷到模具表面或镶板上意味着离开涂敷设备的可熟化组分首先到达一部分固体表面上——垫圈将紧贴该固体表面而生成(例如只到达镶板或模具表面，或者有选择地到达一个插入物上)，随后被进一步分散开(spread out)以覆盖整个固体表面——垫圈将紧贴该固体表面而生成。为了分散可熟化组分，以便它覆盖上面将要生成垫圈的整个固体表面，可以让可熟化组分在该表面上流开来。作为备选，或者优选作为补充，可熟化组分可以包含起泡剂，并且可熟化组分可以在它所涂敷的表面上起泡，因此可熟化组分被分散以覆盖上面生成垫圈的整个固体表面。
这样，在根据本发明的方法中，起初可以借助涂敷设备将可熟化组分仅仅涂敷到镶板或一个插入物上，且随后可以让它在整个固体表面流开来。当到达模具表面上时，即当被涂敷到模具表面的第一部分上时，可熟化组分必须表现出本发明所需的较低的粘度。当进一步覆盖模具表面时，由于可熟化组分的熟化，粘度可能已经增加到较高的值，尤其是当垫圈表面的不可见部分紧贴模具表面的这一另外部分而生成时。但是，在一个优选实施方式中，可熟化组分的粘度保持低于本发明的上限，直到用可熟化组分完全盖住模具表面。
在根据本发明的方法的一个优选实施方式中，在被涂敷到垫圈必须紧贴它而生成的固体表面上之前，可熟化组分被分散在一个较大的面积或一个较大的宽度上，因此它可以基本上被涂敷到(通过涂敷设备一次或多次通过)必须用可熟化组分盖住的整个固体表面上。可熟化组分可以在涂敷设备本身中即被分散开，和/或在它离开涂敷设备之后，根据沿一个或多个方向分开的喷射图案通过喷射而被分散开。
在可熟化组分到达上面将要生成垫圈的固体表面之前，通过将它分散开，可熟化组分可以被涂敷成一个或多个相对较薄的层，但仍能盖住这整个固体表面，即一方面是垫圈和镶板、另一方面是模具表面和任何固体插入物之间的整个接触区域。这样，可以更容易避免垫圈表面上的表面缺陷。此外，尽管已经发现，没有为浇铸垫圈的背面提供模具表面，但垫圈的厚度(沿与镶板的各主面垂直的方向测量)可以受到限制，尤其是当上面将要生成垫圈的固体表面表现出明显的可靠性或相对较大的高度差时。事实上，在涂敷一个或多个相对较薄的层时，垫圈的背侧没有必要是平的，相反可以在大的轮廓上遵循由模具表面和镶板表面限定的前侧。关于这一点，可熟化组分优选被涂敷成至少一层，其平均厚度小于3mm，优选小于2mm，更优选小于1.5mm，最优选小于1mm。
本发明还涉及到一种如上所述的镶板组件，其特征在于它用根据本发明的方法获得。更特别的是，根据本发明的镶板组件的镶板上的垫圈有一个表面，它的一部分紧贴一个固体表面而浇铸，而它的第二部分与气体接触而生成。
下面通过对本发明的方法和镶板组件的一些特殊实施方式的说明，本发明的其他特点和优点将变得显而易见。本说明书中所用的附图标记涉及到如下附图，其中[21]图1-3示意性地说明了根据本发明的第一种方法，其中垫圈通过在玻璃镶板的边缘上进行两步连续喷涂来生产；[22]图4展示了垫圈的一种不同的设计，通过让涂敷设备一次通过而在玻璃镶板的边缘上生产垫圈；[23]图5和6与图1相似，但展示的是将可熟化组分喷涂到玻璃镶板的边缘上和模具表面上的不同的方法；[24]图7A-7C展示了变型的模具表面，它们可以用在先前的附图所示的方法中；[25]图8展示了模具表面的一种变型的设计；[26]图9-11展示了附着到一块玻璃面上且包含一个插入物的一个垫圈；[27]图12-13展示了根据本发明的另一种方法，其中可熟化组分起泡沫以生产垫圈。
具体实施例方式在图1-3所示的方法中，借助喷涂工艺在一块玻璃镶板2——尤其是用于安装到车辆开口上的玻璃镶板——上提供一个垫圈1。垫圈1附着到镶板2的一部分上，并且沿镶板的至少一部分周缘延伸。除了把垫圈提供在玻璃镶板上之外，也可以将它涂敷到其他形式的镶板上，诸如金属板上、或合成镶板(诸如聚碳酸酯镶板)上、或太阳能电池板上。此外，镶板可以包括涂敷到它的边缘上的一些精制元件，例如位于镶板背面的一个浇铸层或一个漆层，或位于镶板前侧上的一个条带。这样一个条带可以在制造垫圈之前被附着到实际的镶板上，或者可以借助垫圈自身被附着到镶板上。当它与镶板接触时，它被当成镶板的一部分。根据本发明生产的垫圈的一个重要特征在于它有一个表面，该表面的至少一部分被紧贴一个固体表面而浇铸，不仅由镶板(和任何插入物)形成，而且由浇铸表面形成。具体地说，垫圈形成一个浇铸边缘(edge moulding)，它充当用于密封或盖住镶板和将要安装镶板的开口的边缘之间的间隙的部件。随后，在俯视平面图中，沿与镶板的主面垂直的方向来看，垫圈的表面积一般比镶板小。
玻璃镶板2有一个第一和一个第二主面3、4以及一个周缘面5。在所示的实施方式中，玻璃镶板2的第一主面3被放到一个敞口模具的表面6上，以便模具表面6的一部分延伸到镶板的周缘面5之外。这样，会在镶板2的至少一部分周缘的周围形成一个具有高尺寸精确度的垫圈、尤其是一个封装，从而能在镶板组件和车体之间形成完美的连续。在把镶板2贴放在模具表面上之前，镶板最好被清洁并整饰(prim)一下，以增强镶板对垫圈的附着力。
模具的模具表面6由一个弹性部件8形成，弹性部件8被接收在金属支撑部件7上的一个凹槽内。模具表面6与玻璃镶板2的第一主面3平齐。然而，举例来说，显然也可以在模具表面上形成一个位于玻璃镶板的第一主面的前面的凹陷部分。这样，垫圈会在玻璃镶板2的第一主面3上局部延伸。
为了制造垫圈1，用一种可熟化组分覆盖上面将要生成垫圈的镶板2的部分表面4、5和模具表面6。使可熟化组分熟化，并从模具上取下镶板和在镶板上生成的垫圈。在根据本发明的方法中，借助沿镶板2的至少所述的那部分周缘移动的一台涂敷设备9涂敷可熟化组分。优选借助涂敷设备涂敷可熟化组分到镶板和模具表面这两者，然而，也可以借助涂敷设备把可熟化组分仅仅直接涂敷到模具表面上或镶板上(也可以是位于模具表面上或镶板上的一个插入物上)，并且随后把它间接涂敷到固体表面的将要被可熟化组分覆盖的其余部分上。在后一种情况下，可熟化组分必须进一步分散到模具表面上和/或镶板表面上，以便覆盖上面将要生成垫圈的整个固体表面。
可熟化组分可以是非触变(牛顿)或触变(非牛顿)材料或液体。为了能获得良好的表面质量，而又不必施加太高的压力到被涂敷到模具表面上的可熟化组分上，当把可熟化组分涂敷到至少一部分模具表面上时，在剪切速率为1/s时，测得它的动态粘度低于100000mPa·s，优选低于75000mPa·s，更优选低于35000mPa·s，最优选低于10000mPa·s(对牛顿液体，动态粘度与剪切速率无关，并且可以根据ASTM D445-03来测量)。粘度越低，表面质量就会越好。关于这一点，当到达模具表面时，即当盖住模具表面的第一部分时，可熟化组分的动态粘度优选甚至低于10000mPa·s，更优选甚至低于5000mPa·s，最优选甚至低于2000mPa·s。为了达到这样的粘度，可熟化组分可以首先选择一个合适的配方。此外，通过增加可熟化组分的温度，特定配方的动态粘度可以降低。可熟化组分可以在例如室温下涂敷。然而，为了加速熟化反应，可熟化组分也可以在较高的温度(例如65℃)下涂敷到未加热的表面上或者加热到例如45℃的表面上。如果可熟化组分被直接涂敷到整个模具表面上，当涂敷到整个模具表面上时，它具有所需的较低的粘度。如果它被首先涂敷到模具表面的第一部分上并随后分散到整个模具表面上，当它由于熟化反应而在模具表面的最后部分上分散时，它可以有更大的粘度。模具表面的这个最后部分优选位于垫圈的非可见侧上。然而，当被涂敷到模具表面的最后部分上时，可熟化组分的粘度也优选低于上面所限定的上限。
在根据本发明的方法中，优选利用具有如下形状的模具，即在它的横截面中看，垫圈紧贴其熟化或生成的固体表面仅仅部分环绕垫圈，因此垫圈表面的与模具表面和镶板接触的第一部分25被熟化，同时垫圈表面的与气体19接触的第二部分26被熟化。这种气体19通常由敞口模具周围的空气形成，但也可以由空气或容纳在一个封装内的其他气体形成，这个封装环绕例如整个模具，或仅仅环绕上面将要生成垫圈的镶板的周缘。与已知的注模工艺——其中可熟化组分被注射到封闭的模具内——相比，没有或者最多是相当小的压力被施加到模具内的可熟化的组分上。这样就可以使用不太结实的模具材料，并且在模具表面和镶板表面之间可以更容易获得有效的密封，甚至对粘度小的可熟化组分也是如此。
在根据本发明的方法的特定的实施方式中，可熟化组分被涂敷设备直接涂敷到模具表面6上和镶板2的表面上，并且从预定的距离D(它无须恒定)被分散到模具表面6和镶板2的一部分上。这样，让涂敷设备通过优选最多三次、更优选最多两次、最优选一次，即可用一层可熟化组分盖住固体表面的整个宽度。
在图1-3所示的实施方式中，借助一个喷嘴9涂敷可熟化组分，喷嘴9分散或散布可熟化组分的压力流。在喷涂可熟化组分时，它的动态粘度(剪切速率为1/s时)优选低于10000mPa·s，更优选低于5000mPa·s，最优选甚至低于2000mPa·s，因此它可以更容易被分散成细小的液滴。在喷涂可熟化组分时，优选按照一个喷射图案将它喷出喷嘴，该喷射图案的至少一个横截面尺寸W向着所述固体表面增加。更特别的是，它从喷涂设备经过一定的距离d至少增加0.05d，优选至少增加0.1d。在图1-3所示的实施方式中，按照圆锥形喷射图案喷射可熟化组分，以便它的横截面在两个尺寸上增加。然而，扁平的喷射图案也可以。
除了用一个喷嘴，也可以从两个或多个喷嘴中喷出可熟化组分。此外，除了通过喷射将可熟化组分分散成更大的表面积外，也可以借助一台喷涂设备来倾泻或喷射可熟化组分，其中可熟化组分被如此分散，即让喷涂设备自身中的可熟化组分通过分开的开口离开喷涂设备，以将它分成至少两股、优选至少三股独立的液流。作为补充，或者作为备选，可熟化组分也可以被分散在一个或多个细长形出口中，该出口具有一个最小和一个最大的横截面尺寸L，最大的横截面尺寸L比最小的横截面尺寸大三倍，优选比最小的横截面尺寸大五倍，更优选比最小的横截面尺寸大十倍。最大的横截面尺寸和/或出口的数目都可以很大，以致离开分散设备的可熟化组分无须被进一步分散，即可覆盖整个表面。如图5所示，这样一台喷涂设备可以包括例如一根带有一条狭缝的管子10，以便可熟化组分以薄膜15或雾帘16的形式被倾泻或喷射。图6展示了另一台喷涂设备，其中管子10带有一排开口，可熟化组分的独立的液流或射流17通过这些开口被涂敷到模具表面和镶板上。独立的液流或射流17覆盖整个表面(通过让分散设备一次或多次通过)，但又不会因可熟化组分流到模具和镶板表面并在它们上面形成连续层而形成连续薄膜。由于可熟化组分通常是相当粘的液体，因此它通常必须在一定的压力下借助喷涂设备来涂敷。
可熟化组分优选包括聚氨酯反应混合物，例如EP-B-0379246(它作为参考被并入此处)中所述的聚氨酯反应混合物，包括多元醇和异氰酸酯组分。可熟化组分优选被复配成密度高于400kg/m3、优选高于500kg/m3的弹性聚氨酯材料。但是，低密度也可以。特别是，可以添加一点起泡剂或者较多的起泡剂，以便生成泡沫，尤其是密度低于400kg/m3、优选低于250kg/m3的泡沫。用于喷射可熟化聚氨酯组分的合适的喷嘴公开于例如EP-B-0303305和EP-B-0389014(两者作为参考也被并入此处)中。这些欧洲专利中公开的喷嘴产生圆锥形喷射图案。然而，在根据本发明的方法中，也可以利用喷嘴产生例如扁平的喷射图案。
可熟化组分可以以如下方式被喷射，即它以薄膜15的形式和/或以液滴16的形式到达模具和镶板的表面上。它优选以足够低的压力被喷射，以便它以薄膜15的形式离开喷嘴，经过预定的喷射距离之后，被分成液滴16(见图1)。如图5所示，分散成液滴16的薄膜15也可以借助其他分散设备实现，例如包括一条细长狭缝的分散设备，可熟化组分优选在一定的压力下通过该狭缝被释放。这样一来，根据距离D——可熟化组分从距离D被涂敷，它以薄膜15的形式和/或以液滴16的形式到达模具和/或镶板的表面。薄膜15的厚度优选小于2mm，更优选小于1mm，以便能涂敷若干薄层。距离D——可熟化组分从距离D被涂敷——优选大于10mm，更优选大于20mm。
在图1-3所示的方法中，两个连续的层被喷射到模具和镶板表面上。如图2所示，只有一个相对较薄的层形成在位于第二主面4和周缘面5之间的玻璃镶板的边缘上。但是借助第二喷射步骤，无须完全填满模具也可以在那个位置(见图3)获得一个足够厚的层，因此垫圈没有平顶或平的背面，但在大的轮廓上遵循模具和镶板表面。关于这一点，可熟化组分的各层的平均厚度优选小于3mm，更优选小于2mm，最优选小于1.5mm，甚至小于1mm。此外，层的厚度小也是优点，因为它们能生成厚度小(甚至小于RIM工艺所能实现的最小厚度)的垫圈，尤其是边缘。此外，由于例如更容易避免针孔，因此可以实现更好的表面质量。在本专利申请文件中，平均厚度意指涂敷到模具表面上和镶板上的可熟化组分的体积除以上面生成垫圈的固体表面的表面积(包括可熟化组分和模具表面、镶板及任何插入物之间的接触面积，但没有考虑任何超范围喷涂20的面积或体积)。
为了能够通过喷涂或分散设备的有限次数的通过生成垫圈1，可熟化组分所涂敷成的一或多层的平均厚度优选大于0.1mm，更优选大于0.25mm，最优选大于0.4mm。
在根据本发明的方法中，在涂敷可熟化组分并让其熟化时，优选不向模具表面上施加高于300mbar的压力，更优选不在模具表面上产生高于150mbar的压力，最优选不在模具表面上产生高于50mbar的压力，特别的是，甚至基本不在模具表面上产生压力。这些低压的重要优点在于模具表面6至少局部、但优选基本上是全部可以由肖氏硬度特别小于90、优选小于60的弹性材料制成。这样，模具表面6或者更特别的是弹性的模具部件8可以由例如硅酮材料制成。通过在母模具内浇铸这一部件8可以轻松做到这一点。由于硅酮模具部件8具有弹性，因此母模具无须被非常精确地铣削，并且无须微调，因此它的制造不太昂贵。软模具部件8、尤其是硅酮模具部件8的另一个优点在于在模具表面6和镶板表面之间可以实现有效密封，因此无须清除杂质(flashes)。
优选的是，模具部件8由不会附着可熟化组分的自脱模(self-release)材料制成，因此无须涂敷外部脱模剂。这种自脱模材料的一个实施例是上述的软硅酮材料。其他实施例是聚四氟乙烯(PTFE)一类的材料。
在与玻璃镶板2相对的模具表面6的边缘，优选为模具表面6提供一个刀刃11。由于这个边缘有锋利的顶部(曲率半径优选小于1mm)，因此没有或者只有有限的可熟化组分保留在这个边缘的顶部，所以使模具表面上的任何超范围的喷涂20与垫圈1分离无须用切割步骤。
如图1-3所示，优选在镶板上、更确切地说是在镶板的第二主面4上贴一块掩模12。在涂敷完可熟化组分之后，从镶板上取下这个掩模。优选为掩模12也提供了一个刀刃13，因此使掩模上的任何超范围的喷涂20与垫圈1的聚合物材料分离也无需修整步骤。掩模12可以用与弹性模具部件8相同的材料、尤其是用硅酮材料通过浇铸轻松制造。
图4展示了垫圈1的一种变型的实施方式，它可以通过如本发明所述的方法获得。在该实施方式中，垫圈1的前侧面仍与玻璃镶板2的第一主面3平齐，但它不再向上延伸到镶板2的第二主面4。事实上，它只附着到镶板2的周缘面5上。使用如本发明所述的方法比用RIM工艺更容易获得这种设计，由于考虑到垫圈和周缘面之间的接触面积小，因此在RIM工艺中，当打开模具并从模具中取出镶板组件时，垫圈有从镶板上松脱的实际风险。然而在根据本发明的方法中，优选的是镶板的周缘上的一个单侧封装，这是考虑到这么做可以节约材料。单侧封装的另一个优点在于可保持玻璃镶板的透明表面区域尽可能大。
在图4的实施方式中，镶板2的第二主面4可以被刚好延伸到镶板2的周缘的一条带子或一块箔片14轻松掩盖。通常覆盖玻璃镶板各主面以防止它在运输和处理过程中被刮伤的箔片例如可以被直接用作掩模，因此提供掩模无需额外的步骤或额外的材料。图4所示的单侧封装还提供了如下优点锋利的边缘无须用可熟化组分覆盖。因此对该实施方式而言，只需把可熟化组分涂敷成一层、即仅让涂敷设备通过一次即可更轻松地得到垫圈。
图7A-7C展示了弹性硅酮模具部件8的可能不同的设计。如图7A和7B所示，刀刃11的位置可以沿模具部件8的长度轻松改变，因此垫圈超过玻璃镶板的边缘的距离可变。在图7C中，展示了模具表面6的一个备选设计方案。在该实施方式中，在刀刃11的下方，模具表面6延伸到超过刀刃11的地方。这样一来，垫圈的自由边缘会有很高的尺寸精确度，并且会提供一个基准，根据这一基准，窗口组件可以被精确地安装到车体上。为了能把更多的可熟化组分喷到刀刃11下方的切口18内，喷嘴9可以转向那个方向。当然，当更多的可熟化组分必须被喷射到玻璃镶板下方时(例如当聚合物也必须在镶板2的第一主面3的一部分上延伸时)，喷嘴9也可以指向玻璃镶板2。如果切口在两侧上都存在，那么在第一次通过的过程中，喷嘴可以指向一侧，而在第二次通过的过程中，指向相反侧。在两次通过的过程中，喷射图案不一定要盖住将要被覆盖的模具和镶板表面的整个宽度。
图8展示了弹性模具部件8的另一个设计方案。所示的弹性模具部件8不仅紧挨镶板2的第一主面3，而且紧挨它的周缘面5。这样，模具表面和镶板上所生成的垫圈就在第二主面4上形成一个延伸到镶板边缘之外的单侧封装。
为了获得轻而稳定的垫圈，垫圈可以由EP-B-0379246中公开的轻而稳定的可熟化的脂肪族聚氨酯组分制成。然而，轻而稳定的垫圈也可以通过用一个轻而稳定的层来覆盖芳香族聚氨酯组分而获得。该层可以是模具内的油漆、尤其是水基或溶剂基油漆，或者一层可熟化的脂肪族聚氨酯组分。
当安装在车辆开口上时，通过上述方法获得的垫圈可以充当紧贴车体的密封件。然而，通常它不充当密封件，而是仅用于在窗口组件和车体之间提供有美感的过渡，即完美的连续。由于窗口组件通常被黏合到车体上，因此玻璃镶板和车体之间没有必要密封。然而，当需要这种密封时，可以在垫圈的后侧面上和/或玻璃镶板上涂敷柔软的泡沫，以充满窗口组件和车体之间的间隙。这种柔软的泡沫可以被黏合到垫圈上和/或镶板上，或者可以在它们上面就地生成，例如通过把可以形成泡沫的聚氨酯组分浇铸或挤压到垫圈的背面，并允许它起泡而生成密封件21(见图4)。由于这个背面上没有涂敷外部脱模剂，因此可以获得良好的附着。柔软的泡沫的密度优选低于400kg/m3，更优选低于250kg/m3，最优选低于150kg/m3。
用如本发明所述的方法获得的垫圈没有必要绕镶板的整个周缘延伸。万一如此，无需用额外的工艺步骤来修整起始和末端位置之间的或锐角转角位置处的任何密封件。当从一定距离处喷射可熟化组分到模具表面上时，喷嘴可以沿镶板的周缘前进，但优选沿镶板的每一个侧面移动，并且在到达各转角处时，向前移动，且在到达或经过转角时，喷射优选被中断。在移动到合适的位置以喷射镶板的下一个侧面(或者以在已经喷射过的侧面上喷射第二层可熟化组分)之后，再次开始喷射，并且喷嘴沿下一个侧面移动。在各转角处可能出现一些重叠，但由于垫圈的前面保持相同的质量，并且垫圈和车体之间通常有间隙，因此这不会引起实际问题。此外，垫圈通常是可略微压缩的。
在如本发明所述的方法中，可以在垫圈中浇铸不同类型的插入物。这些插入物的实施例有电缆、镜子支架、报警传感器、开关、“Einfassrahmen”、挡水板、等。例如，图9展示了在涂敷可熟化组分之前被放在镶板上的一根电缆27，因此它被嵌在可熟化组分中。插入物也可以被放在模具表面上，优选在它上面涂敷过第一层可熟化组分之后，因此插入物被完全嵌在垫圈内，并且不会被看到。如图10所示，一个插入物、尤其是一条有美感的条带22也可以被放在模具表面上，因此可见。条带22可以被夹在模具表面上的两直立边缘之间，因此沿条带的两个边缘形成一道凹槽23。在如本发明所述的方法中，可以相当轻松地避免可熟化组分在条带的前侧和模具表面之间渗透。当然，没有或者基本上没有压力被施加到可熟化组分上。此外，模具表面可以由提供有效密封的弹性材料制成。另外，可以在模具表面上提供直立边缘，它们也可以由同样软的弹性材料制成，因此甚至刚性的插入物也可以被轻松地夹在这些边缘之间。
图11展示了一种实施方式，其中插入物包括一个预制的唇缘24，它形成封装的自由边缘。唇缘24可能表现出与垫圈性质不同的性质。例如，它可能更软，从而提供紧贴车体的密封件。
图12和13展示了根据本发明的方法的一种特别的实施方式，其中利用的是含有起泡剂的可熟化组分，以便生成泡沫。如图12所示，在第一步中，将可以起泡的组分倾泻到模具表面6上。在这一倾斜步骤中，可熟化组分多少流出模具表面之外，并且开始起泡。如图13所示，模具表面6和镶板2的边缘被覆盖不仅仅是由于可熟化组分流出这一事实，而且特别是由于可熟化组分的体积因起泡反应而增加这一事实。由于起泡反应是在敞口模具中进行的，因此里面基本上不产生压力。
权利要求
1.一种生产镶板组件的方法，尤其是用在车辆开口中的镶板组件，它包括一块镶板(2)和一个垫圈(1)，该垫圈附着于镶板上，沿镶板的至少一部分周缘延伸，并且有一个表面，该表面的至少一部分(25)被紧贴一个固体表面而浇铸，该方法包括如下步骤-提供一个具有至少一个模具表面(6)的模具(7，8)；-使镶板(2)和模具表面(6)相互紧贴；-将一种用于生产所述垫圈(1)的可熟化组分直接或间接涂敷到模具表面上，并且直接或间接涂敷到所述镶板上，当可熟化组分到达至少一部分模具表面上时，在剪切速率为1/s时，测得它的动态粘度低于100000mPa·s；-允许所涂敷的可熟化组分紧贴至少由所述镶板(2)和所述模具表面(6)形成的所述固体表面熟化，从而生成垫圈(1)；然后-从模具(7，8)上取下镶板(2)和在镶板上生成的垫圈(1)，其特征在于在涂敷可熟化组分时，借助沿镶板(2)的至少所述的那部分周缘移动的一台涂敷设备(9)涂敷可熟化组分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在涂敷可熟化组分并让其熟化时，直到垫圈生成为止，不向模具表面(6)上施加高于500mbar的压力，优选不向模具表面上施加高于350mbar的压力，更优选不向模具表面上施加高于150mbar的压力，最优选不向模具表面上施加高于50mbar的压力。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在熟化可熟化组分时，所述固体表面仅仅部分环绕垫圈(1)，因此所述的那部分垫圈表面(25)可以与所述固体表面接触而熟化，同时聚合物(1)的另一部分表面(26)可以与气体19接触而熟化，直到垫圈生成为止。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于当到达模具表面(6)的所述部分时，可熟化组分的动态粘度低于75000mPa·s，优选低于35000mPa·s，更优选低于10000mPa·s，最优选低于5000mPa·s。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于借助所述涂敷设备(9)把所述可熟化组分直接涂敷到所述模具表面(6)上，或直接涂敷到所述镶板(2)上。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于在离开涂敷设备之前，可熟化组分在所述涂敷设备(9)中沿至少一方向被分散，可熟化组分优选在喷涂设备中被分散，通过在涂敷设备中将它分成至少两股、优选至少三股离开喷涂设备的独立液流(17)，和/或通过在所述涂敷设备(9)中分散至少一股可熟化组分的液流，因此，一离开涂敷设备，所述液流就有一个最小和一个最大的横截面尺寸，最大的横截面尺寸(L)比最小的横截面尺寸大三倍，优选比最小的横截面尺寸大五倍，更优选比最小的横截面尺寸大十倍。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于在将可熟化组分涂敷到所述固体表面上时，涂敷设备(9)距所述固体表面的距离被保持为距离(D)，并且借助涂敷设备将可熟化组分喷射到所述固体表面上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于可熟化组分按照一个喷射图案喷射，该喷射图案的至少一个横截面尺寸(W)向着所述固体表面增加，尤其是所述的至少一个横截面尺寸(W)从喷涂设备经过距离d至少增加0.05d，优选至少增加0.1d。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于可熟化组分喷射的距离D大于10mm，优选大于20mm。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于可熟化组分以薄膜(15)的形式和/或以液滴(16)的形式被喷射到所述固体表面上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述薄膜(15)的厚度小于2mm，优选小于1mm。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于可熟化组分在所述固体表面上被涂敷成至少一层，该层的平均厚度小于5mm，优选小于3mm，更优选小于2mm，最优选小于1mm。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于可熟化组分在所述固体表面上被涂敷成至少一层，该层的平均厚度大于0.1mm，优选大于0.25mm，更优选大于0.4mm。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于所述模具表面(6)至少局部、但优选基本上全部由肖氏硬度特别小于90、优选小于60的弹性材料制成，更特别的是，所述弹性材料为浇铸的硅酮材料。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于所述模具表面(6)由无需涂布脱模剂即能从模具表面取下垫圈的自脱模材料形成，特别的是，自脱模材料是硅酮材料或PTFE。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其特征在于镶板(2)有一个第一主面(3)和一个第二主面(4)以及一个周缘面(5)，且镶板(2)和模具表面(6)被相互紧贴地放在一起，以致模具表面(6)与镶板(2)的第一主面(3)啮合，并且模具表面(6)有一部分延伸到镶板(2)的周缘面(5)之外。
17.如权利要求16中任一项所述的方法，其特征在于在延伸到镶板(2)的周缘面(5)之外的模具表面(6)的所述部分上提供一个刀刃(11)，所述刀刃(11)形成垫圈(1)的第一边缘。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于为镶板(2)的第二主面(4)上提供一块掩模(12)，在涂敷完可熟化组分之后，取下掩模，并且掩模形成垫圈(1)的第二边缘。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于所述掩模(12)由一块箔片(14)或一条带子形成，它被可释放地附着到镶板(2)的第二主面(4)上，并且基本上延伸到镶板(2)的周缘面(5)。
20.如权利要求1-19中任一项所述的方法，其特征在于在涂敷所述可熟化组分之前，一种模具内油漆首先至少被涂敷到所述模具表面上。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其特征在于所述可熟化组分被涂敷成至少两层。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于所述可熟化组分包括用于涂敷第一层的第一可熟化组分和用于在第一层顶部涂敷另一层的另一种可熟化组分，另一种可熟化组分优选为芳香族反应性聚酰胺混合物。
23.如权利要求1-22中任一项所述的方法，其特征在于在生成垫圈(1)之后，一种用于形成密封件(21)的挠性泡沫被涂敷到垫圈(1)的背侧和/或镶板(2)上，柔软的泡沫的密度低于400kg/m3，优选低于300kg/m3，更优选低于200kg/m3。
24.如权利要求1-23中任一项所述的方法，其特征在于所述可熟化组分包括复配的聚氨酯反应混合物，用于生成密度高于400kg/m3、优选高于500kg/m3的弹性聚氨酯材料。
25.如权利要求1-23中任一项所述的方法，其特征在于所述可熟化组分是复配的，以便生成泡沫，特别是密度低于400kg/m3、更特别的是低于250kg/m3的泡沫，可熟化组分优选包括起泡剂，并且可熟化组分优选可以在所述固体表面上起泡，以生成聚合物泡沫。
26.如权利要求1-25中任一项所述的方法，其特征在于在涂敷可熟化组分以生成垫圈(1)时，用可熟化组分至少部分覆盖一个插入物(22，24，27)，从而将该插入物固定到镶板上
27.如权利要求1-26中任一项所述的方法，其特征在于所述涂敷步骤包括允许可熟化组分在所述固体表面上流动的步骤。
28.一种镶板组件，尤其是用在车辆开口中的镶板组件，它包括一块镶板(2)和一个垫圈(1)，该垫圈附着于所述镶板的一部分表面上，并且沿镶板的至少一部分周缘延伸，其特征在于该镶板组件通过如权利要求1-27中任一项所述的方法得到，且垫圈(1)有一个表面，该表面的至少一部分(25)紧贴一个固体表面而生成，而该表面的另一部分(26)与一种气体(19)接触而生成。
29.如权利要求28所述的镶板组件，其特征在于垫圈(1)的所述的另一部分表面(26)是自由形成的表面，尤其是喷涂的表面。
全文摘要
镶板组件包括一块镶板(2)和一个垫圈(1)，该垫圈附着于镶板上，并且沿镶板的至少一部分周缘延伸。为了生产该镶板组件，一种可熟化组分被直接或间接涂敷到镶板上以及镶板已经被定位于其上的一个模具表面(6)上。当被涂敷到模具表面上时，可熟化组分的动态粘度低于挤压材料的动态粘度。这样，无须施加高压力到可熟化组分上即可获得较好的表面质量。与已知的RIM工艺相比，可熟化组分不是被注射到闭合模具内，而是借助沿镶板(2)的至少所述的那部分周缘移动的一台涂敷设备(9)被涂敷到敞口模具的表面上。这样，可以使用更便宜的模具，尤其是由柔软的弹性材料(8)制成的模具。
文档编号B29C41/20GK1946542SQ200580013134
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月17日 优先权日2004年3月19日
发明者H·德温特, S·兰吉, G·雷耶麦克尔斯 申请人:雷克蒂塞尔公司