具有均匀耐候特性的塑料板制造技术

公开了塑料板和车辆窗体的应用方法。所述塑料板包括：基础层；具有第一和第二表面的耐候性薄膜层，其中所述薄膜层的第一表面附着于所述基础层；和附着于所述耐候性薄膜层的第二表面的耐磨层。所述耐磨层可用于保护所述耐候性薄膜和基础层不受由磨损所引起的破坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于汽车和其它结构的塑料板。背景塑性材料，如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(P画A) 目前正用于制造许多汽车部件和元件，如中立柱、头灯和日光顶。因 为在风格/设计、重量减轻和安全/安全性范围内的各种优点，汽车窗 体模件代表这些塑性材料的正在出现的应用。更具体地说，塑性材料 为汽车制造商提供以下能力通过将功能性元件集成到中模制的塑性 模件中而降低窗体组件的复杂性，以及通过增加总体设计和形状复杂 性而将它们的车辆与竟争者的车辆区分。轻质塑性窗体模件的使用可 以促进车辆的重心下降(更好的车辆维护和安全)和改进的燃料经济 性。此外，塑性窗体模件通过促进在倾翻事故期间乘坐者保持在车辆 内而增加车辆的总体安全性。虽然认识到许多与实现塑性窗体有关的优点，但是这些塑性模件不会具有大范围的商业用途，除非符合现有的对于玻璃窗口制 定的规章(例如，Federal Motor Vehicle Standard No. 205的标题 49，第5章，571.205部分；ANSI-Z26. 1 American Nat ional Standards Institute-1977 )。为在车辆中使用塑性窗体制定的最低要求的概要 在表1中给出。表l<table>table see original document page 9</column></row><table>为了满足表1中规定的要求，必须将保护层(例如，涂层或 薄膜)施加到塑性窗体模件上以克服塑性材料显示的一些限制。这些 限制包括由暴露在紫外线(UV)辐射下所引起的降解(如由泛黄指 数(YI)变化例证)，降低的透光率和增强的脆化(耐冲击性降低)， 以及有限的Taber耐磨性和水解稳定性。由脱层或粘附损失指示的保护层体系的过早失效将经由上 述降解机理的加速而导致塑性窗体模件的有限的寿命。塑性窗体的更 暗的颜色或色调(即隐蔽(黑色)对日光(绿色)或透明(澄清)) 导致塑性窗体和保护层体系之间的更高的界面温度，这倾向于加速保 护层体系的失效。通常，较薄的耐候层促进保护层体系的过早失效。 前述论点可以应用于被耐候层保护的各种颜色的其它塑性元件(例如， 模制品、中立柱、后挡板模件、车体板等)所观察到的破坏机理。珪酮硬涂层体系(例如，31^470丙烯酸底漆& AS4700硅酮 硬涂层，GE Silicones，Waterford，New York)可以具有成为10年 Florida等效耐候性体系的潜能。然而，对这一系统成功应用的严格限 制是对耐候性丙烯酸底漆和硅酮硬涂层缺乏涂层厚度控制。在其中底漆和/或硅酮硬涂层过厚的窗体区域中，预计和观察到的窗体的耐候持久性可能比10年少得多。如果底漆水平太厚，则底漆和/或硅酮硬涂层 的脱层和微破裂将发生。通常，通过浸涂或流涂方法施加SHP470和 AS4700。这些方法，它们在成膜期间是重力控制的，产生显示涂层厚 度梯度的产物。更具体地说，在该板的顶部形成的涂层比在该板底部 形成的涂层薄。已知耐候持久性已经证明取决于存在于固化涂层中的 紫外线吸收(UVA)材料的含量，导致局部UVA含量变化的涂层厚度变化是不合需要的。因此，工业中需要开发保护层体系，它将允许塑性 窗体模件满足窗体的汽车规章要求和强力防止过早失效的出现。专利技术概要在克服已知技术的缺陷和限制中，提供了车辆窗体的塑料 板和应用方法。所述塑料板包括基础层；具有第一和第二表面的耐 候性薄膜层，其中所述薄膜层的第一表面附着于所述基础层；和附着 于所述耐候性薄膜层的第二表面的耐磨层。所述耐磨层可用于保护所 述耐候性薄膜和基础层不受由磨损所引起的破坏。在本专利技术的其它实施方案中，除了耐候性薄膜层和耐磨层 <外，塑料板还可以包括一个或多个粘附促进中间层或功能层。粘附 促进中间层的功能是增强耐候性层与耐磨层或基础层之间的粘附。在本专利技术的另一个方面，公开了塑料板的形成方法，包括 提供具有第一和第二表面的耐候性薄膜层；将所述薄膜层放入模具的内腔中，满足所迷耐候性薄膜层的第二表面面对该模具的表面；通过 将熔融塑料树脂注入该模具的内腔中而形成基础层；在所述基础层的 固化后将所述耐候性薄膜层的第一表面粘附到基础层上以形成塑料 板；来自该模具与取出所述塑料板；和将耐磨层施加到所述耐候性薄 膜层的第二表面上，所述耐磨层可用于保护所述薄膜和基础层不受由 磨损所引起的破坏。优选使用膨胀热等离子PECVD方法沉积所述耐磨 层。附图简述图l是穿过根据本专利技术实施方案的塑料板的剖视图，其中塑料板具有(A)基础层，耐候性薄膜层，和耐磨层；(B)基础层，具 有多个子层的耐候性薄膜层，和耐磨层；和(C)基础层，耐候性薄膜 层和具有多个子层的耐磨层。图2是穿过根据本专利技术实施方案的塑料板的剖视图，该塑料 板具有基础层，耐候性薄膜层，和耐磨层以及(A)在所述耐候性薄 膜层和耐磨层之间的粘附促进中间层；(B)在所述基础层和耐候性薄 膜层之间的粘附促进中间层；和(C)在所述耐候性薄膜层与所述基础 层和耐磨层两者之间的粘附促进中间层。图2是穿过根据本专利技术实施方案的塑料板的剖视图，该塑料 板具有基础层，耐候性薄膜层，和耐磨层以及(A)在所述耐候性薄 膜层和耐磨层之间的功能层；(B)在所述基础层和耐候性薄膜层之间 的功能层；和(C)在所述耐候性薄膜层与所述基础层和耐磨层两者之 间的功能层，其中所述功能层可以进一步包括多个子层。图4是说明根据本专利技术实施方案的塑料板的形成方法的工 艺流程图；图5是说明根据本专利技术另一个实施方案的塑料板的形成方 法的工艺流程图；和图6是说明根据本专利技术又一个实施方案的塑料板的形成方 法的工艺流程图。详细描述根据本专利技术的实施方案，用作汽车窗体模件或玻璃窗的塑 料板10在附图说明图1中示出。板10可以使用保护性涂层和保护膜两者的结合来满足为汽车窗体体系提出的要求。此外，如下面将更完全描述的那样， 将耐候性薄膜层引入具有基本上均匀厚度的板10中，从而，在整个板内具有均匀的耐候特性。参考图1，塑料板10包括基础层12，耐候性薄膜层H和耐磨 层16。所述耐候性薄膜层14具有第一和第二表面，其中第一表面附着 于所述基础层12，第二表面附着于所述耐磨层16。所述耐磨层可用于 保护在下面的耐候性薄膜层和基础层不受由磨损所引起的破坏。基础层12包含热塑性树脂，如聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、 聚丙烯酸酯、聚酯、聚砜、或共聚物、或任何其它适合的透明塑性材 料、或它们的混合物。基础层12可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(P画A)、 聚酯、双酚-A聚碳酸酯(PC)和其它的PC树脂级(如支化或取代的) 以及是与其它聚合物共聚合或共混的，从而形成具有丙烯腈丁二烯苯 乙烯(PC/ABS共混物)的共混物，或聚酯(PC/POLYESTER共混物)。 基础层可以是不透明或透明的。基础层12可以进一步包含各种添加剂， 如着色剂、脱模剂，抗氧化剂和紫外线吸收剂。耐候性薄膜层14可以包括单一层或多个子层18，如图1B所 示。这些子层之一可以仅作为耐候性层的栽体存在，以为所述耐候性 薄膜层的形成和结构提供必要的支撑。这一栽体子层可以由聚碳酸酯 (PC) 、 P醒A、聚酯、PC/ABS共本文档来自技高网...

【技术保护点】
塑料板，包括：基础层；具有第一和第二表面的耐候性薄膜层，其中所述薄膜层的第一表面附着于所述基础层；和附着于所述耐候性薄膜层的第二表面的耐磨层，其中所述耐磨层可用于保护所述耐候性薄膜和基础层不受由磨损所引起的破坏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成涛，J萨金特，SM加斯沃思，陈猛，
申请(专利权)人：埃克阿泰克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]