经由膜内嵌模压工艺得到的装饰塑料玻璃组件制造技术

本发明专利技术提供通过膜内嵌模压（ＦＩＭ）工艺构造的汽车玻璃组件。该玻璃组件包括具有油墨组合物的透明塑料基底，该油墨组合物具有聚酯和聚碳酸酯树脂的共混物以致该油墨在所有热成型和注塑操作期间显示均匀的不透明性和稳定性，并且能够形成复杂的３－Ｄ几何结构。该包含油墨组合物的玻璃组件进一步不含表面缺陷例如针孔和微裂纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由膜内嵌模压工艺得到的装饰塑料玻璃组件专利技术背景塑料材料用于许多汽车工程应用中，以提高车辆的样式。 例如，塑料材料目前用于制造诸如B-支柱、头灯和遮阳顶之类的部件 和组件。透明塑料材料的新兴应用是汽车车窗体系。当透明的塑料材 料用于制造汽车车窗时，制造工艺要求这种窗户具有识别标志。窗户 的周边常常必须用不透明的渐隐边界标记，以提高安装窗户的外观。 另外，制造工艺还要求涂覆窗户，以使它们耐刮擦。为了用信息和渐隐边界标记此种聚碳酸酯表面，所使用的 油墨必需不仅粘附到塑性表面上，而且必须与施加到该塑性表面以供 磨蚀和UV保护的任何底漆/涂层体系相容。在施加保护性涂层体系的过 程中，用来标记塑料面板或窗户表面的任何油墨一定不能软化、受损 或被除去。油墨还必须能耐受由汽车工业证明产品合格所要求的苛刻 试验。正将其平整表面上印刷了油墨的塑料膜转化成三维(3-D) 装饰性塑料制品作为金属和玻璃3-D制品的代替物。制造装饰性、3-D 塑料制品，例如汽车组件的最有效的方法之一是通过膜内嵌模压 (FIM) 。 FIM的使用提供优于其它装饰方法的许多优点。至于装饰塑 料基底，使用FIM可以为制造商提供多个优点，僻如设计灵活性； 一次 操作使用多重颜色、效应和质地；持久的图形；提高的制造业生产率 和整个系统成本降低。虽然具有若千优点，但是使用膜内嵌模压还提供一些缺点 或问题，这些缺点或问题必须在汽车工业将大量使用由此种操作获得 的塑料组件之前被克服。更具体地说，必须减少或排除由油墨沖蚀和 针孔引起的光学缺陷的形成。此外，必须经由油墨的配方解决油墨附 着于塑料膜表面并且在背面模塑到印刷表面上时能够与另一种塑料树脂熔融粘结的能力。从上可知，工业中仍需要配制油墨，它们可以用来印刷在 塑料基底的表面上或装饰该表面并且在形成复杂3-D制品或组件所必需的所有热成型和注塑操作期间具有优异的粘附、均匀的不透明性和 稳定性。本专利技术提供具有油墨的塑料玻璃组件，该油墨具有全部上述 性能并且基本上不含表面缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供经由膜内嵌模压(FIM)工艺得到的塑料玻璃组 件。在一个方面中，塑料玻璃组件包括透明塑料面板，印刷在该塑料 面板上的装饰性油墨，风化层和沉积到该风化层上的耐磨层。在这个 实施方案中，印刷到塑料面板上的油墨组合物适合附着于该面板的表 面并且与风化层相容，该风化层可以是底漆/硬涂层体系。通过测定在 施加风化层期间渗出或擦掉的油墨的量试验油墨的相容性。在另一个方面中，油墨包含聚酯和聚碳酸酯树酯的共混物。 该油墨还包括添加剂，例如异氰酸酯和溶剂混合物以帮助聚酯和聚碳 酸酯树酯的交联。在这个实施方案中，施加并固化在塑料面板上并随 后涂有耐磨层的油墨发现同时通过水浸之后的粘附试验和巴布剂 (cataplasma )试验。在又一个方面中，通过热成型和注塑将印刷有油墨的基底 转化成3-D玻璃面板。试验施加在该膜上的油墨组合物印刷在聚碳酸酯 膜的两个表面上的能力，缩减能力，粘附性，不透明性，和在成型、 修整、注塑和后模塑/涂覆过程期间油墨沖蚀特性。附图简述图l是经修整的反射镜外壳贴花的代表性视图。 图2A-2D示出了施加了风化层和耐磨层的经修整反射镜外 壳的多个图像。图3示出了显示良好几何能力的成型顶层的多特征表面的 代表性视图。图4是在其表面上显示油墨磨损的经修整反射镜外壳的代表性视图。图5示出了在压延试验期间形成的部件，其中油墨配方包括 80 PE:20 PC的重量比，并且显示优异的不透明性。图6示出了与图5的部件类似的试验部件的一部分，该试验 部件在油墨中显示针孔，该针孔可以用光向上穿过该部件的顶层而观 察到。图7是在经历背面模塑之后从顶层显示油墨冲蚀的成型和 模塑组件的代表性视图。专利技术详述优选实施方案的以下描述在性质上仅仅是例举，无论如何 也没有限制本专利技术或其应用或用途的意图。在一个方面中，本专利技术提供汽车装饰性玻璃组件，包括具 有第一和第二表面的透明塑料基础层或基底；具有第一和第二表面的 透明塑料顶层；该顶层第一表面上的印刷和固化油墨；该基础层的第 一表面和该顶层的第一表面整体地熔融粘结在一起形成塑料面板；该 塑料面板还包括风化层和耐磨层。本专利技术的透明塑料基础层和顶层可以包括，但不限于，聚 碳酸酯、丙烯酸系树脂、聚芳酯、聚酯和聚砜树脂，以及它们的共聚 物和混合物。优选地，透明塑料基础层包括双份A聚碳酸酯以及与其它 聚合物，例如PBT、 ABS或聚乙烯共聚或共混的所有其它树脂等级(例如， 支化或取代)。透明塑料基础层和顶层可进一步由各种添加剂，例如着 色剂、脱模剂、抗氧剂和紫外光吸收剂(UVA)等組成。塑料顶层(根据定义认为是塑料膜)的厚度为大约 0. 05-2mm，优选大约O. 5mm。注塑基础层的厚度是大约2mm-大约5mm， 其中大约3mm-大约4mm是优选的。玻璃组件(包括熔融粘结在一起的顶 层和基础层)的总厚度为大约3mm-6mm，其中大约4mm-5mm是优选的。印刷在透明塑料顶层的第一表面上的油墨包含聚酯基树 脂、聚碳酸酯基树脂或它们的混合物。油墨可经由丝网印刷施加到顶 层的表面上，但本领域技术人员已知的其它印刷方法是可接受的，例如，但不限于遮盖/喷墨，和垫片或填塞印刷。在顶层和基础层两者的第一表面熔融粘结在一起之后，通 常用涂层体系涂覆所得的塑料面板以形成风化层和耐磨层。将风化层 施加于顶层的第二表面。在另一个实施方案中，也可以将风化层施加 到基础层的第二表面上。风化层优选包括聚氨酯涂层或丙烯酸系树脂底漆和硅酮硬 涂层的组合。也可以使用其它涂层体系。此种丙烯酸系树脂底漆的实 例包括商购于Exatec LLC (Wixom， MI)并由General Electric Silicones (Waterford，NY)零售的Exatec⑧SHP 9X。在一个优选实施 方案中，将底漆涂覆在透明塑料面板上，风干，然后在大约80'C-130 。C之间热固化大约20-80分钟，更优选在大约120'C下热固化大约60分 钟。然后在该底漆层上施加硅酮硬涂层并风干，然后优选在大约80。C -130'C之间固化大约20-80分钟，更优选在大约100'C下固化大约30分 钟。本专利技术所使用的优选的硅酮硬涂层获自Exatec LLC且由General Electric Si 1 icones以Exatec⑧SHX形式零售。在本专利技术的一个优选的实施方案中，风化层中的底漆是水 性丙烯酸系树脂底漆，其包含水作为第一助溶剂和有机液体作为第二 助溶剂。与存在于该底漆/硬涂料体系中的第二助溶剂有关的通用化学 组包括二元醇醚、酮、醇和乙酸酯。丙烯酸系树脂可以作为水可溶性、 水可分散性或水可稀释性树脂存在。该底漆可以含有其它添加剂，例 如但不限于，表面活性剂、抗氧化剂、杀生物剂、紫外线吸收剂(UVA) 和干燥剂等。硅酮硬涂料中的树脂优选是分散在醇溶剂的混合物中的甲 基倍半硅氧烷树脂。该硅酮硬涂料还可以包含其它添加剂，例如但不 限于表面活性剂、抗氧化剂、杀生物剂、紫外线吸收剂和干燥剂等。经由本领域技术人员已知的方法，例如浸涂，在室温和常 压下，通过将透明塑料面板浸在涂料中来将风化层施加于该面板上。 风化层也可以通过流涂、幕涂或喷涂或本领域技术人员已知本文档来自技高网...

【技术保护点】
玻璃组件，包括：　具有第一和第二表面的透明塑料基础层；　具有第一和第二表面的透明塑料顶层；　在该顶层第一表面上的印刷和固化油墨，该油墨具有合成树脂，该合成树脂是聚碳酸酯树酯、聚酯树脂和其组合中的一种；　该基础层的第一 表面和该顶层的第一表面整体地熔融粘结在一起形成塑料面板；和　沉积在该顶层第二表面上的风化层和耐磨层。

【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，S戈兰蒂，KD韦斯，
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]