CN105121193B - 具发光二极管布置的车辆聚合窗片 - Google Patents

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Abstract

车辆聚合窗片至少包括：a.一件包括一内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)的复合组件(8)，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)平面连接，b.内部不透明聚合层(1)，其具有至少一个至少部分穿透的凹槽(3)，并且一至少包括一发光二极管(5)、一印刷电路板(PCB)(6)和电触点接通(7)的发光二极管布置(4)布置在凹槽(3)中，以及c.发光二极管布置(4)的放置方式确保发光二极管(5)朝向外部透明布置(4)。

Description

具发光二极管布置的车辆聚合窗片
本发明涉及一种具发光二极管布置的车辆聚合窗片、一种该类窗片的制造方法及其使用。
由于机动车二氧化碳排放限制要求日益严格，人们致力于降低机动车的重量并由此减少其燃料消耗。在塑料行业持续不断的创新和发展中，金属车身较大的部件可由聚合材料制成的相应较轻的元素所取代。特别是部件或整个车窗范围可由聚合材料制成的元素所取代。其在许多情况中显示出与钢制车身窗相似的硬度、稳定性和承受力，但是重量却轻得多。此外由于重量降低，车辆重心下移，这对操控具有积极的作用。另外与金属相比，聚合材料制造、加工和成型时所需的温度要低得多，从而使材料制造中的能源需求和费用降低。
制造聚合材料模制件时，可选择任何所需形状和几何形状。特殊高性能塑料如芳香聚酰胺，例如克维拉具有很高的强度和稳定性。
许多塑料材质的材料部件必须满足各种不同的要求和功能。在这一方面，重要的参数为稳定性、断裂特性、耐刮划强度、冲击韧性以及缺口冲击韧性。针对单个配件，不仅技术方面的要点(如重量和强度)非常关键，配件的形状、几何形状及外观也越来越重要。特别是在汽车工业中，除机械特性外，设计和美学方面的特征同样具有极高的重要性。
为使各种不同的特征有机结合在聚合材料中，聚合材料由不同形状和不同特性的基本材料组合制成。该类材料的成熟制造方法包括双组分或多组分注射成型工艺。通过这种方式，诸如耐候性、表面光泽、耐断裂性或扭转稳定性的特征即可实现有机结合。此外可降低非常昂贵材料的比例。
DE 196 33 959 A1公开一件由一载体和一外部装饰膜构成的成型件。外部膜有一装饰层和一保护层，其中保护层由光聚合性树脂合成物制成。
WO 2006/094484 A1公开一种包括两个组件的平面塑料车身件的制造方法。在一优选构型中，第一组件由透明聚碳酸酯且第二组件由不透明聚碳酸酯制成。
DE 197 22 551 A1公开一种在双组分注射成型工艺中制造塑料部件的方法。
EP 1 695 808 A1公开一件机动车用装饰部件，例如一装饰条。装饰部件包含一由一热塑性塑料制成的载体件和一覆盖件。装饰部件优选采用多组分注射成型工艺制造。
机动车车窗，例如侧窗或后窗，通常由玻璃制成。然而，玻璃和其周围的车身件仅可在有限的程度上弯曲以及在形状上进行变化。如果车窗还应与电子配件持久连接，那么这是相当困难的。由于发光二极管体积小且耗能低，因此其在车辆构造中的作用越来越重要。
本发明的任务在于提供一种车辆窗片，其可制造为不同的形状，同时可集成照明功能。
本发明的任务是通过发明一种如下方案的车辆聚合窗片完成的：
1.车辆聚合窗片，至少包括：
a.包括一内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)的复合组件(8)，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)平面连接，
b.内部不透明聚合层(1)，其具有至少一个至少部分穿透的凹槽(3)并且在凹槽(3)中布置有至少包括一发光二极管(5)、一印刷电路板(PCB)(6)和电触点接通(7)的发光二极管布置(4)，以及
c.发光二极管布置(4)的放置方式确保发光二极管(5)朝向外部透明布置(4)。
更具体的技术方案如下：
2.根据上述1所述的车辆窗片，其为一片侧窗片，优选固定后部侧窗片，或后窗片。
3.根据上述1或2所述的车辆窗片，其中外部透明聚合层(2)在内部不透明聚合层(1)的凹槽(3)范围中具有抬高(9)或压低(10)。
4.根据上述1至3其中之一所述的车辆窗片，其中凹槽(3)具有一个防护罩。
5.根据上述1至4其中之一所述的车辆窗片，其中外部透明聚合层(2)在内部不透明聚合层(1)的凹槽(3)范围中具有一附加凹槽(11)。
6.根据上述5所述的车辆窗片，其中凹槽(3)和/或附加凹槽(11)具有有棱角的、优选圆形、裂口状和/或倒圆反射面(12)。
7.根据上述1至6其中之一所述的车辆窗片，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)包含聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚丁二烯、多元腈、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸盐聚合物、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸盐三元共聚物丙烯腈(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-聚碳酸酯(ABS/PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚碳酸酯(PET/PC)和/或它们的共聚物或混合物。
8.根据上述1至7其中之一所述的车辆窗片，其中外部透明聚合层(2)包含聚碳酸酯(PC)、聚酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或它们的共聚物或混合物。
9.根据上述1至8其中之一所述的车辆窗片，其中外部透明聚合层(2)包含一硬涂层，优选热固化或紫外线固化漆，特别优选聚硅氧烷、丙烯酸盐聚合物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的混合物或共聚物。
10.根据上述1至9其中之一所述的车辆窗片，其中内部不透明聚合层(1)包含无机或有机填料，优选SiO2、Al2O3、TiO2、粘土矿物、硅酸盐、沸石、玻璃纤维、碳纤维、玻璃球、有机纤维和/或它们的混合物。
11.根据上述1至10其中之一所述的车辆窗片，其中内部不透明聚合层(1)具有大面积的窗空隙(13)，优选20vol％至80vol％的范围。
12.根据上述1至11其中之一所述的车辆窗片，其中发光二极管布置(4)与光导体连接。
根据本发明的用于制造车辆聚合窗片的方法以及其针对车辆的使用是如下的技术方案：
13.制造车辆聚合窗片的方法，其中
a.通过双组分注射成型工艺或双组分注射压缩成型工艺获得一件包括一内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)的复合组件(8)，其中内部不透明聚合层(1)具有至少一个至少部分穿透的凹槽(3)，
b.一发光二极管布置(4)布置在凹槽(3)中并接触，以及
c.凹槽(3)用一防护罩封闭。
14.根据上述13所述的方法，其中外部透明聚合层(2)配有一硬涂层。
15.根据上述1至12其中之一所述，车辆聚合窗片作为侧窗片的使用，优选固定后部侧窗片，或机动车的后窗片，优选汽车、卡车或公共汽车。
根据本发明构造的车辆聚合窗片包括至少一件复合组件。该复合组件包括一内部不透明聚合层和一外部透明聚合层。本发明意义上的“内部”这一表述是指装入窗片面向车内的一面。“外部”这一表述是指车辆窗片朝外的一面。本发明意义上的“聚合层”这一表述包括聚合工件。内部不透明聚合层和外部透明聚合层彼此固定平面连接。内部不透明聚合层包含至少一个至少部分穿透的凹槽。优选以微小间距(例如从0.2cm至10cm，特别优选从0.5cm至3cm)布置的多个凹槽。“凹槽”这一表述是指聚合层内的穿孔或孔。凹槽中布置有一个带至少一发光二极管或有机发光二极管、一印刷电路板(PCB)以及电触点接通的发光二极管布置。印刷电路板包括商用标准电路板和/或印刷电路板。其由电绝缘材料制成，材料上设置有电连接。绝缘材料例如为非导电聚合物，如环氧树脂浸渍玻璃纤维、特氟隆、陶瓷和/或聚脂膜。电连接，如电线，优选包含铜、铁、锡、镍、金、银和/或它们的合金。发光二极管固定在印刷电路板上并经由电连接接触。电连接器建立至电源的连接。优选在电连接器和电源之间还布置有一控制装置。该控制装置可实现单个发光二极管的有目的性照明。通过将不同颜色的发光二极管布置在发光二极管电路板上，也可产生彩色光效。将发光二极管布置放置于凹槽以内时，需注意使发光二极管朝向外部透明布置。发光二极管发出的光由此可直接通过外部透明聚合层发射至外部。外部透明聚合层优选具有大于60％的中等光学透明性，优选400nm至800nm范围的大于80％的透明性。高光学透明性使聚合覆盖件具有类似于玻璃的外观，同时自重很小且可塑性高。另外，针对内部不透明层的凹槽采取防湿和防气候因素影响的保护措施。取决于透明层的设计，也可在视觉上隐藏凹槽和发光二极管，进而仅发出的光可见。
根据本发明构造的车辆聚合窗片的一优选构型为一侧窗片，特别是固定后部侧窗片。根据本发明构造的车辆聚合窗片的另一优选构型为一后窗片。
外部透明聚合层优选在相邻内部不透明聚合层凹槽范围中具有抬高或压低。该抬高或压低可在视觉上突出凹槽内的发光二极管布置。
带发光二极管布置的凹槽优选具有一个防护罩。这一布置方式针对发光二极管布置起到防污防湿(车内的污垢和湿气)的作用。
外部透明聚合层优选在内部不透明聚合层的凹槽上方范围具有一个附加凹槽。
此外，凹槽和/或附加凹槽优选具有有棱角或倒圆、特别优选圆形、裂口状和/或倒圆表面或切口。这些切口可折射或反射发光二极管发出的光。通过这种方式可在发光二极管布置范围形成附加光效。
内部不透明聚合层和外部透明聚合层优选包含聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚丁二烯、多元腈、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸盐聚合物、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸盐三元共聚物丙烯腈(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-聚碳酸酯(ABS/PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚碳酸酯(PET/PC)和/或它们的共聚物或混合物。
外部透明聚合层优选包含聚碳酸酯(PC)、聚酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或它们的共聚物或混合物。
外部透明聚合层优选包含一硬涂层，优选热固化或紫外线固化漆，特别优选聚硅氧烷、丙烯酸盐聚合物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的混合物或共聚物。硬涂层可改进针对机械刮划损坏、气候影响、温度波动、紫外线辐射和/或来自空气或喷水中的腐蚀性化学物质的抗性。此外，硬涂层还可担负装饰功能。
内部不透明聚合层优选包含无机或有机填料，优选SiO2、Al2O3、TiO2、粘土矿物、硅酸盐、沸石、玻璃纤维、碳纤维、玻璃球、有机纤维和/或它们的混合物。填料可进一步提高载体部分的稳定性。此外，填料可减少聚合材料的比重并由此降低配件的制造费用。
内部不透明聚合层优选具有大面积的窗空隙，特别优选在内部不透明聚合层的20vol％至80vol％的范围。这些窗空隙由外部透明聚合层覆盖并形成透明的窗范围。
发光二极管布置优选与光导体连接。光导体可铺设在凹槽范围中外部透明层上或穿过外部透明层，并由此生成附加光效。
此外，本发明还包括一种制造车辆聚合窗片的方法，其中在第一步骤中通过双组分注射成型工艺或双组分注射压缩成型工艺获得一件包括一内部不透明聚合层和一外部透明聚合层的复合组件。内部不透明聚合层具有至少一个至少部分穿透的凹槽。复合组件硬化后，一发光二极管布置被布置在凹槽中并电接触。在最后的步骤中，用防护罩封闭凹槽。
外部透明聚合层优选配有一硬涂层。硬涂层的涂敷优选采用喷涂或流涂方法进行。
本发明另外还包括根据本发明构造的车辆聚合窗片作为侧窗片的使用，优选固定后部侧窗片，或机动车的后窗片，特别优选汽车、卡车或公共汽车。
下面借助附图更详细地阐述本发明。附图是纯粹的示意图，不代表真实比例。附图不以任何方式限制本发明。
附图说明：
图1根据本发明构造的一车辆窗片的侧视图，
图2根据本发明构造的一车辆窗片的三维示意图，
图3车辆窗片在凹槽范围中的一细节图，
图4车辆窗片在凹槽范围中的另一细节图，
图5凹槽范围中的另一放大细节图，
图6凹槽范围中的一替代构型，以及
图7根据本发明构造的车辆窗片的俯视示意图
图1为根据本发明构造的车辆窗片的侧视图。车辆窗片是一片后部侧窗片。复合组件(8)包括一在边缘范围标出的内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)。在窗空隙(13)范围，内部不透明聚合层(1)不存在并形成透明的窗范围。在用虚线标出的范围中设置有凹槽(3)和发光二极管布置(4)。复合组件(8)优选包括2至50个带发光二极管布置(4)的凹槽(3)，发光二极管布置也可选与未示出的光导体(例如玻璃纤维)结合。
虽然本发明在此例如是针对一片后部侧窗片予以说明的，但是其同样也可例如应用于后窗片。
图2为根据本发明构造的后部侧窗片的三维示意图。基本结构由内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)构成。在内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)的抬高(9)范围，凹槽(3)被布置在内部不透明聚合层(1)中，为圆柱形开口的形式。
图3为复合组件(8)在凹槽(3)范围中的细节图。发光二极管布置被布置在内部不透明聚合层(1)的凹槽(3)内并通过未示出的发光二极管(5)穿过外部透明聚合层(2)向外发光。
图4为复合组件(8)的另一细节图(观察方向为外部透明聚合层(2))。结构与图3中说明内容一致。
图5为复合组件(8)在凹槽(3)范围中的另一放大细节图。结构与图3和4中说明内容一致。在凹槽(3)中设置有由发光二极管(5)、印刷电路板(6)和电触点接通(7)组成的发光二极管布置。凹槽(3)通过附加凹槽(11)扩展到外部透明聚合层(2)。附加凹槽(11)也包括可使由发光二极管布置发出的光进一步变化的反射面(12)。
图6为凹槽(3)范围中的一替代构型。结构与图5中所示的一致。附加凹槽(11)也包括有棱角的反射面(12)，其引起附加光散射。
图7为水平定向的本发明后部侧窗片的俯视示意图。结构与图2中所示结构(俯视图中)一致。
参考符号列表
(1) 一内部不透明聚合层
(2) 外部透明聚合层
(3) 凹槽
(4) 发光二极管布置
(5) 发光二极管或有机发光二极管
(6) 印刷电路板
(7) 电触点接通
(8) 复合组件
(9) 抬高
(10)压低
(11)附加凹槽(外部透明聚合层中)
(12)反射面
(13)窗空隙

Claims (24)

1.车辆聚合窗片，包括：
a.包括面向车内的一内部不透明聚合层(1)和面向车外的一外部透明聚合层(2)的复合组件(8)，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)平面连接，其中
b.内部不透明聚合层(1)具有至少一个面向车内开口的至少部分穿透的凹槽(3)和至少包括在凹槽(3)中布置的一发光二极管(5)、一印刷电路板(PCB)(6)和电触点接通(7)的发光二极管布置(4)，以及其中
c.发光二极管布置(4)的放置方式确保发光二极管(5)朝向外部透明聚合层(2)。
2.根据权利要求1所述的车辆聚合窗片，其为一片侧窗片或后窗片。
3.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)在内部不透明聚合层(1)的凹槽(3)范围中具有抬高(9)或压低(10)。
4.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中凹槽(3)具有一个防护罩。
5.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)在内部不透明聚合层(1)的凹槽(3)范围中具有一附加凹槽(11)。
6.根据权利要求5所述的车辆聚合窗片，其中凹槽(3)和/或附加凹槽(11)具有有棱角的、裂口状和/或倒圆反射面(12)。
7.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)包含聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚丁二烯、多元腈、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸盐聚合物、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸盐三元共聚物丙烯腈(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-聚碳酸酯(ABS/PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚碳酸酯(PET/PC)和/或它们的共聚物或混合物。
8.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)包含聚碳酸酯(PC)、聚酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或它们的共聚物或混合物。
9.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)包含一硬涂层。
10.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)包含无机或有机填料。
11.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)具有大面积的窗空隙(13)。
12.根据权利要求1或2所述的车辆聚合窗片，其中发光二极管布置(4)与光导体连接。
13.制造根据权利要求1的车辆聚合窗片的方法，包括
a.通过双组分注射成型工艺或双组分注射压缩成型工艺获得一件包括一内部不透明聚合层(1)和一外部透明聚合层(2)的复合组件(8)，其中内部不透明聚合层(1)具有至少一个至少部分穿透的凹槽(3)，
b.一发光二极管布置(4)布置在凹槽(3)中并接触，以及
c.凹槽(3)用一防护罩封闭。
14.根据权利要求13所述的方法，其中外部透明聚合层(2)配有一硬涂层。
15.根据权利要求1至12其中之一所述的车辆聚合窗片作为机动车的侧窗片或后窗片的用途。
16.根据权利要求2所述的车辆聚合窗片，其为固定后部侧窗片。
17.根据权利要求6所述的车辆聚合窗片，其中凹槽(3)和/或附加凹槽(11)具有圆形反射面(12)。
18.根据权利要求7所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)和外部透明聚合层(2)包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
19.根据权利要求9所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)包含热固化或紫外线固化漆。
20.根据权利要求9所述的车辆聚合窗片，其中外部透明聚合层(2)包含聚硅氧烷、丙烯酸盐聚合物、聚甲基丙烯酸酯和它们的混合物或共聚物。
21.根据权利要求10所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)包含SiO2、Al2O3、TiO2、粘土矿物、硅酸盐、沸石、玻璃纤维、碳纤维、玻璃球、有机纤维和/或它们的混合物。
22.根据权利要求11所述的车辆聚合窗片，其中内部不透明聚合层(1)具有20vol％至80vol％范围的大面积的窗空隙(13)。
23.根据权利要求15的车辆聚合窗片的用途，用作固定后部侧窗片。
24.根据权利要求15的车辆聚合窗片的用途，用作汽车、卡车或公共汽车的侧窗片或后窗片。
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