CN101258054A - 带装饰的装饰部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆客舱的装饰部件，该装饰部件包括基材和粘附于其上的膜，该膜由聚丙烯(PP)或者聚丙烯共聚物组成。

Description

带装饰的装饰部件
本发明涉及用于机动车辆内部的装饰部件(trim part)，该装饰部件包括基材和粘附于该基材上的膜。
当前，机动车辆的内饰包括各种各样的模塑体，所述模塑体包括赋予模塑体的合适尺寸稳定性并吸收产生的机械力的基材。这种基材常常被层压到膜上，以便增加机动车辆内部的视觉感知品质。以前，这些膜通常是相对厚的“模内装饰(in-mold-decoration)”(IMD)膜，但是它们相对昂贵和/或不是很耐刮擦，和/或非常光泽(例如，按照VDA标准621-409测定，光泽度大于10，或者大于20，或者大于30)。
因此，本发明的目标在于提供用于机动车辆内部的装饰部件，该装饰部件不具有现有技术的缺陷。
该目的是通过用于机动车辆内部的装饰部件实现的，其包括基材和粘附到该基材上的膜，所述膜包括聚丙烯(PP)或聚丙烯共聚物。
对于本领域技术人员而言非常让人惊讶和出人意料的是，可以以相对低的费用制备和加工根据本发明的装饰部件。本发明的装饰部件具有高的耐刮擦性和可以提供宽范围的装饰效果。
根据本发明，所述模塑体或者基材在至少一面涂覆有膜。在此使用的膜或者涂覆膜包括厚度最多为500μm的膜。膜的层厚优选低于500μm，特别优选低于或者大约等于400μm，非常特别优选低于或者大约等于300μm，或者为大约300μm-大约400μm。由于用于膜的材料显著减少和对于该膜使用了较低成本的材料和/或制备工艺，这使得可观地节约了整个组件的成本。
根据本发明特别优选的是，所述膜在其背向基材侧(可见侧)具有预先施加到该膜的涂料，或者预先施加到该膜上的涂层。这有利地允许以简单的方式改变在对膜进行层压侧(可见侧)装饰部件的外观，和通过改变或者调节该涂料或者该涂层来进行调节。
根据本发明，更优选的是，该涂层的层厚为大约1μm-大约30μm，优选为大约5μm到大约20μm，特别优选为大约10μm或者优选最多为大约10μm。膜的其余厚度(其优选为略低于300μm(如果膜的总厚度为例如300μm)至略低于400μm(如果膜的总厚度为例如400μm))优选由多层膜结构组成，也即由具有至少一层和另一层的膜结构组成。备选地，该膜可以为所谓单层膜。这意味着该膜仅包含一层，其可以包含多种材料。术语单层膜还包括这样的膜，尽管其含有多层，但是这些层具有相同的材料构成。
为了制备最终的装饰部件，特别是机动车辆装饰部件，将该膜(包括涂层)粘合到塑料衬底或者基材上。在本文中的可行方法之一中，将该膜和该涂层一起以片材形式(也即平面状)插入用于制备装饰部件的模具中，然后在使用用于制备基材的塑料材料的注塑的单个制备步骤中，不仅将塑料衬底而且将膜和涂层都一起成型，并在该成型步骤期间同时在该涂层的可见侧或者在该膜的可见侧产生了所谓纹理(grain)，该纹理通常伴随着在装饰部件表面可见侧上大约0μm到大约300-400μm的高度差。作为该使用不仅成型该膜而且成型该塑料衬底的单个成型步骤的该制备工序的备选方案，根据本发明还可以在第一成型步骤之前预先成型膜和涂层，和在到达第二成型步骤(在第二模具中)才粘合到塑料衬底的塑料材料。该制备方法通常被称为模内压纹(in-mold-graining)方法(IMG方法)，这允许(但非必需)向涂层内或者向装饰部件的膜层引入纹理。这种方法可以为注塑方法或者传递成型方法。
当膜为平面状且直接转变为最终形状时，可以在成型步骤开始前加热该膜，使得该膜更早形成。本发明的显著进步在于：当膜的材料与基材的材料结合到一起时，膜不发生破裂。尽管如此，该膜必须具有这种类型的易成型性，使得其还适配该模具结构的细微特征。特别地，重要之处在于：由于该膜的厚度小，避免了在引入或者密封该衬底的塑料材料(该材料为液体，其温度为例如大约270℃)期间、在注塑期间，膜发生破裂。如果该膜在第一步骤热成型(也即预成型)，并在其和衬底的塑料材料一起到达第二成型步骤之后才转变为最终形状，通常在第二成型步骤之前才开始加热该膜。尽管如此，在此还必须考虑到足够的膜稳定性，特别是在该膜与衬底材料结合到一起的情况下(该衬底材料是特别热和加压的)。如果在方法的第一步骤中进行热成型步骤，那么成型通常进行到最终成型程度的大约95％。
如果在单一阶段中进行膜的成型，那么通常在成型步骤之后进行修整或磨边。在此，在成型步骤之后，可以存在对膜进行切削或者对膜进行折边的步骤。在两阶段生产方法的情况下(在方法的第一步骤热成型膜)，本发明允许在第一成型步骤和第二成型步骤期间对膜进行冲压步骤或者切削步骤。在这种情况下，在第二成型步骤之后，无需对该组件进行后续加工。但是，也可以将切削步骤或者冲压步骤推迟到第二成型步骤之后。
在所有成型步骤中使用已知技术进行在其可见侧具有粘附膜的最终装饰部件的脱模。
根据本发明，多种材料系统或者材料系统的组合可以用于(车辆)装饰部件。在第一种材料组合中，设置在膜的可见侧的涂料或涂层是聚氨酯涂层，所述多层膜是聚丙烯共聚物多层膜，塑料衬底是聚丙烯塑料衬底，如果合适的话具有填料或者增强材料(例如纤维等)，和在此该塑料衬底还可以经发泡。在另一种用于车辆装饰部件的材料组合的情况下，所述涂层同样是聚氨酯涂层，所述膜同样是聚丙烯共聚物多层膜(具有特殊粘合促进剂)，和塑料衬底的塑料材料是ABS和/或PC材料(ABS＝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，PC＝聚碳酸酯)。包括聚丙烯塑料的衬底材料和包括ABS或PC塑料的衬底材料都是可商业购得的塑料材料，其例如含有至多30％的玻璃纤维和/或至多30％的滑石，这两种添加材料理论上均可以以至多50％的量添加，实际塑料含量(也即在基于聚丙烯的塑料衬底的情况下聚丙烯的含量和基于ABS和/或PC的塑料衬底的情况下ABS/PC的含量)通常为至少50％。
因此，根据本发明优选的是，所提供的涂层是基于聚氨酯的，优选包含热塑性体系或者反应性双组分聚氨酯体系；或者该涂层具有高的抗刮擦性和/或高的耐化学品性和/或高的耐UV性和/或高的耐书写性，或者该涂层在视觉上被感知为消光的(就相对低光泽度的意义而言，该表面具有特定光泽度水平)，同时触感更加柔软。在此，光泽度例如由VDA 621-409测定，特别地，根据本发明实现了0.5或者大于0.5的光泽度水平，例如大约0.5-大约1.5的光泽度水平，或者大约0.5-大约4.0的光泽度水平，或者大约1.5-大约4.0的光泽度水平。在此，耐刮擦度例如使用所谓埃氏笔试验(Erichsen pen)测定，根据本发明可以获得例如高达20N负载的耐刮擦度。作为备选方案，耐刮擦度通过所谓格划方法使用被称为ΔL值的色彩测量进行测定(对于例如5N、10N和15N的负载)。作为另一备选方案，耐刮擦度通过所谓五指(five-finger)试验(使用2N-25N的不同负载笔)进行测定，或者根据制造商标准BMWPA0015或者PA0016测定。根据本发明，可以承受的力(在施加该力处未发现可见表面损伤)为高达7N或者高达15N。根据本发明，耐书写性例如通过制造商标准GM9150P(General Motors)或者LP-463/PB-5401(Chrysler)之一进行测定。耐化学品性能是对于许多制造商的标准品，特别是针对汽油、异丙醇、甲醇和一些可商业购得的“汽车清洁剂”的普通常见化学品的抗性。根据本发明特别优选的是，最终装饰部件的表面光泽度水平低于大约1.5(例如根据VDA 621-409)，表面的耐刮擦性至少为例如大约10N(根据上述测试方法之一)。
所述膜可以为单层膜(例如基于聚丙烯的单层膜，其制备特别涉及自始至终的单层膜或者涉及由多层(类似)层制备的膜)，或者可以为多层膜(意味着在后一种情况下该膜具有至少一层和另一层(不同于前面的层)，总共具有例如三或五层(不包括外涂层))，其中至少一层包括聚丙烯。另外的一层或多层优选涉及热塑性材料，特别优选聚苯乙烯(PS)或者PS共聚物，聚烯烃、聚烯烃共聚物或者热塑性弹性体(TPE)。优选的热塑性弹性体是基于苯乙烯共聚物组分的热塑性弹性体(TPES)，乙烯/丙烯三聚物/乙烯的热塑性弹性体(TPEV)、共聚酯的热塑性弹性体(TPEE)，或者基于聚氨酯的热塑性弹性体(TPEU)。该另外的层最优选涉及包括至少两种所述热塑性材料和/或热塑性弹性体的组合。
所述膜特别地(但不是必需)具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚碳酸酯(PC)或者含至少两种这些组分的混合物的外层。
所述膜的各层可以在共挤出期间经由合适的粘附促进层粘合。作为对此的一个备选方案，可以使用粘合剂将它们层压在一起。
所述膜优选具有装饰层，该装饰层特别优选通过印刷方法施加。
所述膜的一种特别优选的实施方案包括聚丙烯，特别是PPH(聚丙烯均聚物)，或PP共聚物。为了在注塑方法的模内涂覆期间取得特别好的稳定性，在所述层或者另外的层的至少之一中使用具有低于1g/10分钟(230℃/2.16kg)的相对低熔体指数(MFI，熔体流动指数)的聚丙烯嵌段共聚物(PPBC)。还存在含量低于30％的弹性体材料，由此赋予膜可成型性或者延伸性。例如，为此使用热塑性弹性体。此外，该膜可以另外具有小份额(通常低于15％)的添加剂，例如有色颜料、填料、稳定剂、加工助剂等。
膜的生产特别使用用于抛光该膜的所谓套管方法。在该方法中，聚合物熔体在从平坦膜模头排出后，流经金属带和激冷辊之间，由此获得所需的A类表面。膜的表面基本上决定待施加到膜上的涂层的视觉品质。该方法还提高了机械性能，这是因为低的取向程度和低的结晶程度。特别地，该方法改善了热成型性或者成型性，并赋予膜较高的韧性。
根据本发明的模塑体基材优选涉及热塑性材料，其采取垫子形式，或者作为其备选方案，其以熔体形式加工。
优选地，以熔体形式处理的材料包括聚丙烯(PP)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)、含ABS和聚碳酸酯(PC)的混合物、聚酰胺(PA)或者热塑性弹性体(TPE)，或者涉及基于天然橡胶和/或聚丙烯(PP)的热塑性弹性体。以熔体形式加工的材料还优选包括含这些材料的至少两种的混合物。
特别优选的是，以熔体形式加工的材料包含填料。填料的实例是滑石、白垩和硅灰石。以熔体形式加工的材料还可以含有增强材料，例如玻璃纤维、天然纤维、碳纤维或者织物类增强材料，例如玻璃纤维垫或者天然纤维垫，以增强其机械稳定性。优选被添加到该以熔体形式加工的材料中的其它材料是成孔剂，例如物理或者化学发泡剂，或者载气体的弹性体珠粒。
垫形式的热塑性材料优选包括纤维例如天然纤维、玻璃纤维或者碳纤维，和热塑性粘合剂例如聚丙烯。该热塑性粘合剂可以以纤维或者粉末形式与其它纤维混合。
本发明的装饰部件例如通过热塑性材料的模内涂覆使用注塑方法、模压方法或者注塑模压方法制备。通过注塑方法的模内涂覆优选按照DE 102005039600中实施，该文献在此引入本文作为参考。
在粘附到该膜之前，垫形式的基材优选经预热和然后在成型模具中通过模压方法或者注塑模压方法粘附到该膜。
所述膜(优选为2D膜)任选地经预热或者在膜的预先成型之后(例如通过热成形)置于成型模具中，并在其中例如通过使用注塑方法、模压方法或者注塑模压方法模内涂覆而粘附到基材。在将该膜插入成型模具之前，如果合适的话，对膜进行切削(例如冲压)以获得合适的轮廓形状。
本发明装饰部件的表面结构可以通过成型模具的合适表面产生。其可以具有抛光表面或者有纹理的表面，由此允许生产具有光滑表面或者具有纹理状表面的装饰部件。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆内部的装饰部件，包括基材和粘附于该基材上的膜，该装饰部件的特征在于，该膜包含聚丙烯(PP)或者聚丙烯共聚物。
2.权利要求1的装饰部件，其特征在于，所述膜的层厚低于大约500μm，优选低于或者等于大约400μm，非常特别优选低于或者大约等于300μm，或者为大约300μm至大约400μm。
3.前述权利要求任一项的装饰部件，其特征在于，所述膜在其背向基材侧具有涂层。
4.权利要求3的装饰部件，其特征在于，所述涂层的层厚为大约1μm至大约30μm，优选为大约5μm至大约20μm，特别优选大约10μm。
5.权利要求3或4的装饰部件，其特征在于，所提供的涂层是基于聚氨酯的，优选包括反应性双组分聚氨酯体系。
6.权利要求3、4或5的装饰部件，其特征在于，所述涂层具有高耐刮擦性和/或高耐化学品性，和/或高耐UV性，和/或高耐书写性。
7.权利要求3-6中任一项的装饰部件，其特征在于，所述涂层在视觉上被感知为消光的，且另外触感柔软。
8.前述权利要求中任一项的装饰部件，其特征在于，所述膜具有一层，或者所述膜具有一层和另外的一层。
9.权利要求8的装饰部件，其特征在于，所述膜是聚丙烯或者聚丙烯共聚物，其熔体指数(MFI，熔体流动指数)低于或等于1g/10分钟(230℃/2.16kg)，该聚丙烯优选为聚丙烯嵌段共聚物(PPBC)。
10.权利要求9的装饰部件，其特征在于，所述聚丙烯或者聚丙烯共聚物(PPBC)已经与热塑性弹性体(TPE)共混，该热塑性弹性体(TPE)的份额优选低于或者等于30％，基于该混合物。
11.权利要求8-10中任一项的装饰部件，其特征在于，所述另外的层为热塑性材料，优选PS或者PS共聚物，聚烯烃、聚烯烃共聚物，或者热塑性弹性体，优选TPES、TPEV、TPEE或者TPEU，或者包含至少两种上述材料的组合。
12.权利要求8-11中任一项的装饰部件，其特征在于，在多层膜的情况下该膜具有外层，所述外层包含PET、PMMA或者PC，或者它们的混合物。
13.权利要求8-12中任一项的装饰部件，其特征在于，所述层和所述另外层通过粘合促进剂彼此粘合在一起。
14.前述权利要求中任一项的装饰部件，其特征在于，所述膜具有以印刷方法施加的装饰层。
15.前述权利要求中任一项的装饰部件，其特征在于，所述基材为热塑性材料，其采取垫形式或者以熔体形式进行加工。
16.权利要求15的装饰部件，其特征在于，所述以熔体形式加工的材料是PP、ABS、ABS和PC、PA、TPE、TPV，或者包含至少两种上述材料的混合物。
17.权利要求15或16的装饰部件，其特征在于，所述以熔体形式加工的材料包含填料。
18.权利要求15-17中任一项的装饰部件，其特征在于，所述垫形式的热塑性材料包含纤维和/或粘合剂。
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