专利名称：模制表皮及制造模制表皮的方法
技术领域：
本发明涉及包括具有第 一颜色的第一塑性溶胶层的模制表皮，以及制造模制表皮的方法。这种类别的模制表皮例如在汽车领域中被用作表面装饰。这种类型的模制表皮通常通过旋转烧结而被制造。
背景技术：
现有技术的模制表皮或者为单色的，或者仅具有不同颜色的较大的分离部分区域。复杂的视觉效果不能被变为可能，或者只能以费力的和/或昂贵的方式被变为可能。尤其是根据现有技术无法制造出其表面显示为本身特别是从服装工业已知的“石洗效果”的模制表皮。在JP 02-141212A文件中公开了一种制造具有斑点状表面的模制表皮的方法。然而，在该方法中，相对大的彩色斑点被制造，以至于由其导致“石洗效果”是不可能的。使彩色圆点减小以实现该效果对于常用的塑料将是不可能，由于可能产生彩色圆点与周围材料的非常大的混合物。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种显示出高品质外观视觉效果且此视觉效果尽可能持久的模制表皮，并且提出一种用于制造这种模制表皮的方法，该方法能够被尽可能简单并尽可能可靠地执行。该目的通过根据权利要求I的模制表皮和根据权利要求7的方法而被达到。在从属权利要求中列举进一步有利的实施例。由于模制表皮包括具有第一颜色的塑性溶胶层，其中具有不同于第一颜色的第二颜色的多个塑性溶胶斑点被引入所述塑性溶胶层的表面内，所以具有高品质外观的视觉效果以简单的方式被实现。由于所涂覆的塑性溶胶斑点的中值直径小于200μπι，所以可以实现“石洗效果”。这种模制表皮可被这样制造，首先具有第二颜色的第二着色塑性溶胶被喷涂到模具的表面上。这被这样完成，它不是形成在所述模具表面上的闭合的层，而是多个相互分离的塑性溶胶斑点。之后，具有不同于第二塑性溶胶的颜色的第一塑性溶胶被喷涂到所述模具表面上。以这种方式形成的模制表皮随后被硬化并从模具移走。该表面的精确的形状通过根据这种制造类型的模具而被单独地预先限定。包含第二塑性溶胶的所述塑性溶胶斑点被嵌入包含第一塑性溶胶的所述塑性溶胶层的表面内。因而可以实现高品质外观的视觉效果和同时不以不期望的方式使表面粗糙。塑性溶胶被理解为聚合物和增塑剂以及任选的另外的添加剂的混合物，其中在室温下聚合物在增塑剂中的溶度是低的，其中在例如高于100°C或高于150°C的升高温度下溶度被显著地增加，而且其中升高的温度下溶解是不可逆的，使得重复冷却不会导致聚合物和增塑剂的分离。聚合物在增塑剂中的溶解通常称为胶凝。
术语“塑性溶胶”既适用于仍然没有胶凝的混合物也适用于胶凝后产生的固体。在第一实施例中多于5个斑点被涂覆。在另外的实施例中，多于10、100、1000或10000个斑点被涂覆。在实施例中，第一塑性溶胶和/或第二塑性溶胶包括包含PVC的材料。该包含PVC的材料可主要包括PVC。所述第一和第二塑性溶胶可以优选为大体上相同的，区别仅在于所包含的顔色和可选择地在于所使用的溶剂和/或增塑剂的量。在实施例中，模制表皮被制成单层。从而使特别简单的制造成为可能。在这样的实施例中，塑性溶胶层可具有例如O. 5mm和2mm之间或Imm和I. 5mm之间的厚度。在替代的实施例中，所述塑性溶胶层仅形成比模制表皮的总厚度薄的顶层。而且模制表皮还包括涂覆到所述塑性溶胶层的远离塑性溶胶斑点的侧面上的另ー层。在这样的 实施例中，所述塑性溶胶层的厚度例如可在50μπι和250μπι之间，而另一层的厚度例如被选择，以使模制表皮的总厚度达到O. 5mm和2mm之间或Imm和I. 5mm之间。例如这种另一层可被形成为凝塑层(slush layer)，并可在涂覆塑性溶胶层后通过旋转烧结方法步骤被制造。具有另ー层的模制表皮的形成是有利的，由于塑性溶胶斑点和塑性溶胶层都包括塑性溶胶，所以在斑点和模制表皮之间具有改善的粘结，而且模制表皮的大部分能够同时由更多适合的PVC粉体形成。在另ー实施例中，所涂覆的塑性溶胶斑点的中值直径小于200 μ m、100 μ m或80 μ m。由在放松观察的情况下从正常的观察距离不能被単独分辨的这样小的塑性溶胶斑点产生“石洗效栗”。这种效果以前仅从纺织エ业得知，其效果不是通过涂覆到単色表面的小直径的彩色斑点实现，而是通过纺织品的直接和不规则的磨损而实现。这种产生“石洗效果”的方式不适于汽车领域，由于其不仅导致期望的效果，而且还导致減少的使用寿命。这样的使用寿命特别是在零件的更换与巨大的努力相联系的汽车行业是不被接受的。因此，尽管存在需求，对于技术人员来说，到目前为止在汽车领域使用的模制表皮上提供“石洗效果”是不可能的。在另ー些实施例中，硬化之前的第一和/或第二塑性溶胶在O. Ι/s的剪切速率和23°C的温度下的粘度达到至少IPa · s,优选至少5Pa · s,特别优选至少IOPa · s、30Pa · s或40Pa *s。这种低剪切速率下的高粘度对于第一塑性溶胶是有利的，由于由此防止塑性溶胶在涂覆期间顺着模具壁向下流动，而溶胶在涂覆期间顺着模具壁向下流动可能导致塑性溶胶层的层厚不均匀。对于第二塑性溶胶产生同样的优点，由于高粘度还在其涂覆中阻止与第一塑性溶胶过多的混合。在另ー实施例中，硬化前第一和/或第二塑性溶胶在23°C的温度和100/s的剪切速率下的粘度达到至多20Pa *s,优选至多IOPa *s,特别优选至多5Pa *s、2Pa *s或IPa *s。相应的塑性溶胶的良好的喷涂能力通过这种高剪切速率下的低粘度而被实现，而且其对于第二塑性溶胶是特别有利的，由于雾化为如上所述的用于形成小直径的塑性溶胶斑点的非常小的小滴在较高粘度下只能困难地实现。在另外的实施例中，如上所述，粘度在低剪切速率下是高的，而如上所述，粘度在高剪切速率下是低的。两个粘度范围的优点因而被实现，由于在喷涂期间存在导致低粘度的高剪切速率，而在喷涂后由于低剪切速率而存在非常高的粘度。根据该实施例，100/s的剪切速率下的粘度可能至少为O. Ι/s的剪切速率下的两倍高、三倍高、五倍高、十倍高或二十倍高。 在该方法的另一有利的实施例中，在喷涂第一塑性溶胶时第一喷嘴与模具表面的间距，被选择为小于在喷涂第二塑性溶胶时第二喷嘴与模具表面的间距。为了可靠地避免闭合的层的形成，足够的宽度分布通过在喷涂第二塑性溶胶时的大间距而被变为可能。相反，在喷涂第一塑性溶胶时，通过相对小的间距确保闭合的层的形成。在该方法的另ー实施例中，第一塑性溶胶和/或第二塑性溶胶的喷涂自动地进行。为了这个目的，用于喷涂的喷涂装置的位置可被自动地改变。另外，喷涂装置中的压カ可被自动地改变。如果喷涂装置被形成为喷嘴或类似物，开ロ直径也可以另外自动地改变。
本发明的有利的实施例将參照下面的附图而被更加详细地解释。图I为通过根据本发明第一实施例的模制表皮的截面的详图；图2为图I的模制表皮的俯视图；图3为通过根据本发明第二实施例的模制表皮的截面的详图；图4为根据图I至3所示实施例的第一方法步骤；图5为根据图I至3所示实施例的第二方法步骤；图6为根据图3所示实施例的第三方法步骤；以及图7为在每种情况下不同塑性溶胶成分的粘度与剪切速率的依从关系曲线；图8为另ー粘度和剪切应カ与剪切速率的依从关系曲线。
具体实施例方式图I不出根据本发明第一实施例的模制表皮I的放大的详图。该模制表皮具有单层结构并包括具有表面3的层2。本实施例中的层2大约厚I. 2mm并包含第一顔色的塑性溶胶。在硬化状态，该塑性溶胶具有71的肖氏A硬度。多个塑性溶胶斑点4已被引入层2的表面3内。在模制表皮I的俯视图中，可看到部分的层2和部分的斑点4。塑性溶胶斑点4具有与塑性溶胶层2不同的顔色。因此呈现高品质外观的视觉效果。模制表皮I的表面为光滑的，在可替代的实施例中也可能具有类似皮革的粒状表面结构。然而表面结构独立于所涂覆的塑性溶胶斑点4，即塑性溶胶斑点被模制到该表面内并且没有形成从层2的剰余表面偏离的升高的部分。因而该表面结构的外观或者其表面手感都不受塑性溶胶斑点的负面影响。另外，塑性溶胶斑点4的耐磨性由于它们被引入层2的表面3内而增強。在图I和图2所示的实施例中，塑性溶胶斑点的中值直径达到50μπι。因此，在放松的视觉以及通常的观察距离和条件下，所述塑性溶胶斑点不再被単独分辨出。相反，石洗效果作为整体效果被察觉。在图3中示出根据本发明的模制表皮5的第二实施例。该模制表皮与图I和图2的模制表皮的区别在于其具有双层结构。如在第一实施例中那样，塑性溶胶斑点4被引入塑性溶胶层6的表面3内。然而塑性溶胶层6仅具有大约200 μ m的厚度。另ー层7被涂覆到该塑性溶胶层的后侧。另ー层7的厚度被选择以使模制表皮具有大约I. 2mm的总厚度。在本实例中，另ー层I为Imm厚。
图4示出根据本发明的方法的第一步骤。使用被形成为喷嘴8的喷涂装置将第二塑性溶胶喷涂到模具10的表面9上，使之不形成相连的层，而是形成多个塑性溶胶斑点。喷涂时，喷涂装置与模具表面9的间距例如可在70cm和IOOcm之间。喷涂装置的位置可以有利地被自动调整和改变，以使存在再现性。而且从多个不同的方向喷涂第二塑性溶胶可能是有利的，因为由此可以实现塑性溶胶斑点更加均匀的分布。模具10可被成形为例如电镀的镍壳体。第二塑性溶胶被形成为包含聚氯乙烯(PVC)的塑性溶胶。该塑性溶胶主要包含散布的大约30 μ m尺寸的PVC球。该塑性溶胶还包含增塑剂、按体积5-15%的颜料、过程稳定齐IJ、老化稳定性增加剂、溶剂(按体积优选12-18%)和流变增强剂。根据模制表皮的期望设计，另外的添加剂也是有利的。第二塑性溶胶在100/s的高剪切速率下仅具有O. 7Pa · s的粘度。因而存在易于喷涂性。同时，第二塑性溶胶在大约O. Ι/s的低剪切速率下具有大约60Pa · s的粘度。由于第二塑性溶胶在低剪切速率下是高粘性的，故该塑性溶胶的流动被避免。在低剪切速率 下的高粘度和在高剪切速率下的低粘度的优点通过出现的剪切稀释而被组合。如图7所示进一步例示三种不同溶剂含量(12%对于曲线14，15%对于曲线15，18%对于曲线16)的粘度对剪切速率的依从关系曲线14、15、16。给定的剪切速率各自与在23°C的温度下仍然不会硬化的塑性溶胶有关。对于示例的塑性溶胶，其粘度对剪切速率的依从关系同样示意显示为图8中的曲线图17。在图8中，还显示剪切应力对剪切速率的依从关系曲线18。具有如图8所示的相似性能的适合的塑性溶胶,例如可从Arkema或Anton Paar GmbH公司获得。如图5所示，在涂覆塑性溶胶斑点后喷涂第一塑性溶胶，以便分别形成层2或层6。第二喷嘴11可被用于喷涂。选择喷嘴内的塑性溶胶的压力和/或喷涂距离和/或喷嘴在模具10的表面9上的位移速度，以使具有期望层厚的均匀的层被制造。喷涂距离可达到例如30cm和70cm之间，并且因而可能小于涂覆第二塑性溶胶时的喷涂距离。第一塑性溶胶的成分可以与第二塑性溶胶的成分几乎相同，仅仅溶剂的含量和包含的颜料不同。由于两塑性溶胶的如此相似的成分，塑性溶胶斑点分别与层2或6的牢固的粘结成为可能。根据该实施例，多个不同的塑性溶胶层也可以使用能够例如由不同硬度区别的塑性溶胶来喷涂。用于本实施例中的第一塑性溶胶基本上与第二塑性溶胶相同，并且仅仅区别于颜料的颜色和溶剂的含量。因此，塑性溶胶斑点4与层2、5之间的特别牢固的连接是可能的。由于几乎相同的成分，所以第一塑性溶胶也具有如上所述的粘度。由于两塑性溶胶在低剪切速率下的高粘度，所以在喷涂第一塑性溶胶时两塑性溶胶的混合被阻止。模具在喷涂后被加热以硬化塑性溶胶。在第一实施例中，模具例如被加热到285°C，根据图I和2中所示的实施例，模制表皮现在已完成并可被从模具上移走。就图3所示的实施例而言，到目前为止形成的层6被背面凝塑(back-slushed)以形成另一层7，如图6所示。为了这个目的，具有形成为PVC粉体的聚合物粉体的粉体箱12被放置到优选地仍然热的模具上。随后，模具10与粉体箱12 —起围绕轴线13旋转并可能同时被进一步加热。所述粉体粘附到布置在热模具10中的层6上并形成通过进一步加热而被胶凝的另一层7。以这种方式形成的模制表皮I可被从模具10上移走。本发明的另一方面涉及一种包括塑性溶胶层(2，6)的模制表皮(I ;5)，所述塑性溶胶层(2，6)包含具有第一顔色的第一塑性溶胶，其中多个塑性溶胶斑点(4)被引入所述塑性溶胶层的表面(3)内，所述多个塑性溶胶斑点(4)包含具有不同于第一顔色的第二颜色的第二塑性溶胶。这与所述塑性溶胶斑点本身的尺寸无关并与说明书或权利要求书中提出的任何其它特征结合，被认为是有利的。同样适用于ー种制造模制表皮(I ；5)的方法，该方法包括步骤-将第一塑性溶胶的塑性溶胶层(2；6)喷涂到模具(10)的表面(9)上；-预先将具有第二顔色的第二塑性溶胶喷涂到模具(10)上，以使在所述模具
(10)的所述表面(9)上形成多个相互分离的塑性溶胶斑点(4)，所述第二塑性溶胶具有不同于所述第一顔色的第二顔色；
-硬化并移走所述模制表皮(I;5)。
权利要求
1.一种模制表皮(I ;5),包括塑性溶胶层(2,6),该塑性溶胶层(2,6)包含具有第一颜色的第一塑性溶胶，其中具有直径的多个塑性溶胶斑点(4)被引入所述塑性溶胶层的表面(3)内，并包含具有不同于所述第一颜色的第二颜色的第二塑性溶胶，其中所述塑性溶胶斑点的中值直径小于200 iim。
2.根据权利要求I所述的模制表皮(I;5)，其特征在于所述第一层(2 ;7)和/或所述塑性溶胶层(2 ;6)和/或所述塑性溶胶层(4)包括包含PVC的材料。
3.根据权利要求I或2所述的模制表皮(I;5),其特征在于所述模制表皮被形成为一层。
4.根据权利要求I或2所述的模制表皮(I;5)，其特征在于所述塑性溶胶层(6)被布置在另一层(7 )上，该另一层(7 )优选能被形成为凝塑层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的模制表皮(I;5)，其特征在于所述塑性溶胶斑点的中值直径小于100 u m,并且优选小于80 u m。
6.根据前述权利要求中任一项所述的模制表皮(I;5),其特征在于所述模制表皮(I ；5)的总厚度达到0. 2mm和2mm之间，而且所述塑性溶胶层(6)的厚度优选达到50 y m和250 y m之间。
7.一种制造模制表皮(I ；5)的方法，包括步骤 -将第一塑性溶胶的塑性溶胶层(2 ；6)喷涂到模具(10)的表面(9)上； -预先将具有第二颜色的第二塑性溶胶喷涂到模具(10)上，以使在所述模具(10)的所述表面(9)上形成多个相互分离的塑性溶胶斑点(4)，所述第二塑性溶胶具有不同于所述第一颜色的第二颜色，而且所述塑性溶胶斑点的中值直径小于200 y m ; -硬化并移走所述模制表皮(I ;5)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在喷涂所述塑性溶胶层(2;6)后通过旋转烧结涂覆另一层(7)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于第一和/或第二塑性溶胶于硬化前在23°C的温度和0. 1/s的剪切速率下具有至少IPa S，优选至少5Pa S，并且特别优选至少IOPa s的粘度。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于第一和/或第二塑性溶胶于硬化前在23°C的温度和100/s的剪切速率下具有至多20Pa s，优选至多IOPa S，特别优选至多5Pa s的粘度。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于当喷涂所述塑性溶胶斑点(4)时用于喷涂所述塑性溶胶斑点的喷涂装置与所述模具表面的距离大于当喷涂所述塑性溶胶层时用于喷涂所述塑性溶胶层(2 ；6)的另外的喷涂装置与所述模具表面的距离。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于所述第一和/或第二塑性溶胶的喷涂以自动的方式进行。
全文摘要
本发明涉及一种模制表皮，其包含具有第一颜色的塑性溶胶层和多个被引入所述塑性溶胶层的表面内并具有不同于所述第一颜色的第二颜色的塑性溶胶斑点。本发明还涉及一种制造这种模制表皮的方法。由于塑性溶胶斑点被引入所述模制表皮的所述表面内，故非常持久的光学效果以简单的方式被实现。
文档编号B29C41/08GK102712111SQ201080059945
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者丹尼斯·佩里内 申请人:佛吉亚汽车内饰系统有限公司