表面硬化的、可以“膜嵌入模塑”法操作的双面高光泽无凝胶体PMMA膜的生产工艺制造技术

按ＤＥ１９５４４５６３的冲击韧性整理的ＰＭＭＡ模料加工成表面硬化的、可以“模具内膜装饰”法加工的高光泽和几乎无凝胶体的膜。熔体由挤出机产生，经柔性唇形喷嘴供到本发明专利技术的压光机，设计该压光机以在辊隙产生特别高的锁合力。压光辊是弯曲面的。该膜用于有价值热塑性模制件的表面装饰。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
如果想用印花聚甲基丙烯酸甲酯膜(PMMA)装饰注塑模制件，为了使印花达到一定的“立体效果”，要使用厚度范围80-300μm的PMMA膜。装饰时，将与热塑性载体材料共层合的印花PMMA膜预成型并冲压成所需的几何形状，置于注塑模具中并补注射(hinterspritzen)，或者将印花PMMA膜作为卷材(Rollenware)送入注塑模具中并补注射。补注射是在印花面进行，使印花用含紫外线吸收剂的PMMA膜保护。补注射时例如采用下列的热塑性塑料和聚合物共混物ABS、PC／ABS共混物、PVC、PC、PC／ASA共混物，PP、PP共混物。装饰时，将印花的膜状模制件(任选预成型)放入注塑模具中并补注射，或者印花的PMMA膜作为卷材送入注塑模具中并补注射，或者PMMA膜层合在热塑性载体材料上，并(任选预成型)放入注塑模具中并补注射。作为与本专利技术的印花膜层合的载体材料例如应用下列的热塑性塑料ABS、聚碳酸酯-ABS共混物、ABA(丙烯酸酯／苯乙烯／丙烯腈共聚物)、聚碳酸酯／ASA共混物，聚烯烃类例如聚乙烯、聚丙烯、PVC和含聚亚苯基的共混物。所有的热塑性材料都可用玻璃纤维或无机填料增强。PMMA膜起到保护涂料的功能。与用保护涂料保护的或直接印花的或用转移法印花(热转移、水性转移)的注塑件不同，用印花PMMA膜的表面装饰有下列优点-成本明显降低(表面整理和装饰一步完成)-工艺中无溶剂-无昂贵的投入和环境负担-印花图案更换简单-图案精度较高。与注塑工艺一起，用印花膜装饰热塑性模制件，通常称为“模具内膜装饰(In-Mould-Film-Decoration)”。这一工艺的最有名形式是所谓的“嵌入模塑”。对此，将装饰性印花的PMMA膜与热塑性载体材料共层合以提高刚性。这里优使用ABS、ASA、PC、PVC、PP、PPE以及这些材料的共混物。膜层合体用热成型法成形和冲压成所需的几何形状。预成形体接着送到补注射工艺制成真正的模制件。为此，将预成形体，大部分是自动地，送入注塑模具内，用热塑性塑料补注射。补注射时优选使用ABS、ASA、PC、PVC、PP、PPE以及这些材料的混合物。如果所用载体材料足够厚的话，可省略补注射并将未成形的冲压或裁切的层合体直接用作模制件。由于有很合理的工艺控制和快速更换图案的可能性，“模具内膜装饰法”给操作工人或模制件生产商提供了替代复杂的传统工艺的可能性。例如可以用透明热塑性塑料补注射以透明弹性涂料印花的PMMA膜，以极合理的方式用于制造汽车后灯覆盖物。作为透明热塑性塑料优选采用PMMA模塑料、SAN、聚苯乙烯模塑料、聚碳酸酯以及PMMA／SAN共混物。这一工艺提供了快速更换图案的可能性，而不必制造费钱的新的多部件注塑模具。此外，也可省去对用于多部件注塑体昂贵PMMA模塑料的昂贵染色。在这一应用领域，“模具内膜装饰法”可允许制造复杂的汽车车身外部件，可任选含有后灯覆盖物作为功能面。任选地，用透明弹性涂料印花的PMMA膜在此应用中在模制件制造步骤之前，可补注射透明的热塑性载体材料，以提高刚性保护涂层免受补注射时所用热塑性材料在高压下的热熔体的影响。“模具内膜装饰法”的一个特别的、极经济操作的实施形式使用一体的成型／补注射模具，在工艺中利用这种模具，基于作为卷材的印花膜既可进行膜的成型又可实施补注射。这一工艺一般叫作“膜嵌入模塑法”。借“模具内膜装饰法”使用PMMA膜装饰注塑模制件时，对PMMA的膜材料要求很高-压延工艺中有好的加工性，即足够的延展性-高的表面硬度(至少达到铅笔硬度HB)，以避免划伤PMMA膜装饰的模制件-≥120的高表面光泽度(测量方法按DIN67530)-水汽影响下低浑浊度，雾度＜2％，按照第17页所述方法，-＜1．5％的低表面浑浊度-凝胶体数极低，最多1个凝胶体／200cm2-耐候性好；可与标准PMMA相比-有足够的紫外光吸收；在290-370nm之间范围的紫外吸收＜1％DE 3842796(Rhm GmbH)描述了基于PMMA模塑料的PMMA膜，有低的弹性体粒度和高的弹性体比例。本专利技术的膜在参数“表面硬度”方面利用这一模塑料制不出来。WO96／30435和EP 763560(Mitsubishi Rayon)描述了最多厚0．3mm的PMMA膜的制造，是基于一定的PMMA组成基于有一定粒径的聚丙烯酸丁酯的冲击韧性改性剂以及PMMA基体聚合物Ⅲ并(任选地)加入熔体强度改性剂(聚合物Ⅰ)。该膜的生产是采用单辊工艺(所谓的骤冷辊熔体浇注工艺)，其中热塑性熔体在冷却和硬化阶段与单个金属辊接触和冷却。应强调指出，热塑性熔体在制备所要求厚度范围的膜时不能在两金属辊之间成型。这一工艺相对两辊工艺有明显的缺点，对膜的质量有相当大的影响。冲击韧性改性的PMMA模塑料大致趋于形成的凝胶体，在单个骤冷辊上成型时相对于两辊(压光)工艺没有压在膜表面下，因而作为视觉缺陷可看到。这在下面的挤压工艺中制造装饰膜时会有特别不利的影响，其中明显可见的缺陷处会在凝胶体区域出现。此外，与骤冷辊相对的在空气中自由冷却的膜表面有明显的表面浑浊度，这是由于弹性体粒子和PMMA基体强弱不同的体积收缩引起的。这样，产生了明显的“峰谷”表面结构，使光散射并从而引起不利的浑浊效果。DE19544563(Rhm GmbH)描述了制备本专利技术的膜所用的冲击韧性PMMA模塑料。DE 4018530(Rhm GmbH)描述了由玻璃化转变温度＞50℃的热塑性塑料生产厚度小于1mm的实心板或膜的方法。平整光滑度通过在连续带上引导膜达到。得到的板或膜中几乎没有定向和双折射。EP659829(Rhm GmbH)公开了全天候膜和被其涂层的模制体，该膜除防护气候的影响外，还有吸收紫外线的功能。它由PMMA硬质相和韧相所构成，其中紫外线吸收剂在硬质相中。EP391193(Bayer AG)公开了一种厚度小于0．6mm、两面光泽、光学上各向同性的挤塑膜的生产方法，该膜1．通过挤塑和随后在涂漆弹性辊和高光泽钢辊之间砑光来生产，或者2．分两个挤塑步骤成型，其中第一步是通过挤塑和随后在一压光的弹性辊和高光泽钢辊之间砑光生产一种一面高光泽和另一面无光泽的膜。在第二挤塑步骤中，将第一步制的膜在其无光泽面用同样热塑性塑料的熔体涂层，得到的涂层膜再次在高光泽钢辊和压光的弹性辊之间砑光，其中涂层膜的高光泽面对着压光弹性材料制的辊。技术上既复杂又会引起生产成本极高的两种方法考虑到实际的技术状况，使得在两个高光泽钢辊之间生产两面光泽膜由于极高的和难于控制的辊隙应力而认为不可实现。方法1的缺点是，无法实现工艺规模化，因为橡胶辊上的涂层在高熔融温度影响下会很快变脆。为避免高熔融温度的影响，涂层的橡胶辊可在水浴中冷却，但水分会导致对膜表面质量的不利影响。方法2的经济性是最不利的，因为膜制备须分成两个挤塑步骤来完成。此外，用熔体对膜挤塑涂覆和接下来的砑光，尤其在本专利技术所要求的厚度范围，会导致不利的表面性能。EP195075(Exxon)公开了一种由10-85％重量弹性体和90-15％重量聚烯烃生产膜的方法，其中将挤出的幅面在其软化点以上的温度通过相对运转辊的缝隙。一个辊是高光泽性冷却辊，另一辊是有一高光泽橡胶表面的辊，在这里膜被冷却。得到的膜厚25-250微米(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助特殊的压光辊法制备厚度８０－３０μｍ两面光泽的热塑性塑料膜的方法，其特征是，设计的压光机用于在辊隙产生高锁合力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U纳姆里克，K霍夫曼，P考伯，H施米特，H维特，
申请(专利权)人：罗姆两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]