经涂覆模塑制品的制备方法技术

本发明专利技术涉及具有完全或部分结构化的表面的经涂覆模制品的制备方法。本发明专利技术还描述实施这种方法的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有完全或部分结构化的表面的经涂覆模制品的制备方法。本专利技术还描述实施这种方法的系统。
技术介绍
热塑性塑料模塑料(它们 可以基于例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))用于各种各样的应用。为此，将这种材料挤出或注塑而获得模塑件。模塑件如今经常用于制备受到高应力的部件，例如活动部件(汽车的内用部件和外用部件，电子器件的覆盖物，例如移动式电话、计算机、收纳盒、MP3播放器或电视覆盖物)、不透明着色的安装部件(例如汽车工业中的车外后视镜、柱包层、后视镜三角板)或不透明着色的日用商品。由于高应力，如此使用的模塑件的表面往往形成刮痕，它们在很多情况下在视觉方面是不可接受的。在这方面，已经利用注塑制备的模制品是尤其刮擦敏感的。另外，可以通过表面的改性改变模制品的其它性能。例如，可以为模制品提供疏水性或亲水性涂层，以例如改变用水或其它液体的可湿润性。另外，模制品的表面可以经配置而是反射性的或减少反射的。另外，这些模制品还可以具有防污或抗细菌性能，这在很多情况下通过表面改性实现。为了改进耐刮擦性，改性表面的疏水性/亲水性和反射性能，和为了提供具有抗微生物和/或防污性能的表面，可以为上面详述的模制品提供漆层。然而，反应性漆的常规施加是较复杂的并因此昂贵的。为此原因，已经开发了可以利用注塑方法较经济地将耐刮擦层施加于模制品上的方法。例如，出版物JP 11300776和JP 2005074896描述了其中获得具有耐刮擦层的模制品的注塑法。出版物JP 11300776 (Dainippon Toryo，1998)描述了两阶段 RM 方法。首先，通过双环戊二烯的易位RM获得模制品。在硬化后，使RM模具的可移动部件驶回，以致在模制品和模具之间产生限定的间隙。在第二R IM方法中，将涂料注射入这种间隙中，该涂料由丙烯酸官能化氨基甲酸酯低聚物、苯乙烯、二丙烯酸酯交联剂和任选的填料和颜料(Ti02、滑石)组成，并通过自由基方式在95°C下固化了 2min。文献JP 2005074896 (Toyota Motor Corp. ；Dainippon Toryo Co.)同样描述了RIM方法。在第一常规注塑步骤中，加工塑料，特别是聚碳酸酯(PC)而获得扁平模塑件。模具然后打开了窄的间隙并在数秒内注射入由丙烯酸酯官能化氨基甲酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、抑制剂和有机过氧化物引发剂组成的反应性溶液并将其固化。在95°C下，固化在数秒之后完全并在90s之后将复合体脱模。它具有良好的耐刮擦性、复合体粘附性、温度交替和热水交替稳定性。在所有权利要求中强制要求存在由异佛尔酮二异氰酸酯或双(异氰基环己基)甲烷结构单元构成的氨基甲酸酯低聚物。上面详述的模制品已经具有良好的性能。然而，生产是耗时的，以致所述方法总体上是昂贵的。反应性混合物在注塑设备中的过早聚合构成出版物JP 11300776和JP2005074896中描述的注塑方法的另一个问题，以致在大规模生产中通过这些方法几乎不可能获得短的周期时间。另外，在很多情况下发生系统使用寿命的问题，因为注塑模具在很多情况下不足够密封而抗反应性混合物透过的，以致它们可能与系统的可移动部件接触。上面详述的长周期时间还可能导致所制备的模制品的质量问题。在这方面，应该指出的是，模塑料在注塑设备中经历热负荷，其可能导致聚合物的降解。例如，由此可能改变模塑料的机械和光学性能，例如颜色，并且由此还改变模制品的那些性能。对于特定的应用，当表面结构化时，是有利的。利用注塑技术生产结构化表面是已知的。在这方面，在配备有相应的结构的模具的注射压印技术中，在聚合物载体材料中复制该结构。缺点是在使用过程中或在清洗操作过程中聚合物材料中压印的结构被耗损。如上所述，随后可以为这些结构化模制品提供例如耐刮擦涂层。然而，随后施加的涂层导致所述结构损失。 为了抵抗这一点，可以在下游的压印步骤中将所述结构压印到耐刮擦涂层中。这些附加的工艺步骤显著地提高制造成本。另外，仍持续努力改进这样所获得的模制品的耐刮擦性和气候老化稳定性。另外，仍需要提供模制品的表面改性方法，利用该方法可以使模制品的表面性能与各种各样的不同的预先规定相匹配。例如，所述方法应该特别能够实现制备疏水性或亲水性涂层，以例如改变用水或其它液体的可湿润性。另外，所述方法应该能够实现反射性涂层或减少表面的反射。另外，应该可以为模制品配置防污或抗细菌性能
技术实现思路
问题鉴于现有技术，本专利技术的目的因此是提供经涂覆模制品的制备方法，该方法可以按简单和廉价的方式进行。在此，模制品应该以尽可能短的周期时间和，总体上看，以较低能量消耗获得。另一个目的是提供一种方法，用该方法可以既在技术方面又在外观方面非常可变地配置模制品表面。另外，借助于所述方法应该可以获得具有优异机械性能的模制品。具体来说，所述模制品应该显示高的耐刮擦性和硬度。另外，所述经涂覆模制品应该具有高的耐候性和耐化学品性。另外，所述方法应该能够制备具有闻精度和均一闻品质的1旲制品。另外，所述方法应该能够实现注塑系统的尽可能长的使用寿命。解决方案通过新型方法实现这些目的，利用该新型方法可以制备除高光泽表面之外还具有结构化和多功能的表面的经涂覆模制品。更具体地说，可以制备具有多功能纳米结构化表面和多功能高光泽表面的模制品。根据本专利技术的方法的特征在于它在仅一个闭合模具中进行。所述制备方法尤其是注塑方法步骤和后续膨胀-溢流-压印方法步骤的组合。对于根据本专利技术的方法而言特别的是它在没有更换模具的情况下进行。在本专利技术范围中，多功能表面描述的是涂层的多样可变的配置，例如用添加剂。根据本专利技术，通过根据本专利技术的方法获得具有优异机械性能的模制品。更具体地说，依靠根据本专利技术施加的涂层，所述模制品可显示高耐刮擦性和硬度。另外，可以调节模制品的表面性能以适应许多不同的要求。例如，所述方法可以特别用于制备疏水性或亲水性涂层，以例如改变用水或其它液体的可湿润性。另外，可以实现所述表面的镜面反射或减少反射。另外，可以通过根据本专利技术的方法为模制品配置防污或抗细菌性能。另外，所述经涂覆模制品具有高的耐候性和耐化学品性。此外，通过所述方法可以制备具有高精度和均一高品质的模制品。例如，可通过根据本专利技术的方法获得的模制品基本上不显示裂纹或相似的缺陷。另夕卜，这些模制品具有高的表面品质。根据本专利技术的方法特别包括以下方法步骤I.)在220-330°C的温度下将模塑料注射入具有完全或部分结构化内表面的注塑模具，并冷却到所述模塑料的脱模温度，优选冷却至70-90°C，以获得模制品。2.)改变所述注塑模具以致在所述模制品的待涂覆的表面 和所述注塑模具的内表面之间产生具有2 μ m-500 μ m，优选5 μ m-80 μ m的厚度的间隙。3.)通过液体注射完全或部分地用反应性混合物填充所产生的间隙。4.)再次闭合所述模具并在不超过20秒，优选5-8秒的时间内将其加热到80-140°C，优选 100-140°C 的温度。5.)最后再次将该模具冷却并打开，并取出经涂覆模制品。在一个任选的实施方案中，在方法步骤3.)的液体注射之前，所述模腔用另一个不同模腔替换。这是指方法步骤I.)中的模制品和方法步骤3.)的涂层的液体注射用不同模腔进行。优选，为此所要求的机器部件利用滑动工作台更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：A·施密特，M·珀斯，F·加布里尔，A·马尼斯，K·科拉勒夫斯基，S·施勒贝尔，M·伊希尔塞德，
申请(专利权)人：赢创罗姆有限公司，克劳斯玛菲科技有限公司，
类型：
国别省市：