CN107107526B

CN107107526B - 用于机动车安装玻璃系统的边框

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Publication number: CN107107526B
Application number: CN201580061420.3A
Authority: CN
Inventors: R.布兰布林克; F.多林; A.迈尔; P.卡佩伦; M.纳夫罗特
Original assignee: Bayer MaterialScience AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2019-08-13
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: KR20170053679A; US11207871B2; EP3191297B1; JP6672275B2; WO2016037865A1; US20190358941A1; CN107107526A; JP2017529278A; US20170291400A1; EP3191297A1; KR102391932B1

Abstract

本发明涉及机动车安装玻璃系统的装饰条，包括底层和涂层并且至少在一些子部分中具有玻璃样光学特性，由多个这样的用于机动车安装玻璃系统的装饰条以及车身零件组成的复合物，以及包括合适的材料组合的优选实施例。所述装饰条包括，至少朝向其正面，具有可变半径的边缘倒圆，所述可变半径允许所述涂层的更加均匀的层厚。

Description

用于机动车安装玻璃系统的边框

本发明涉及用于机动车安装玻璃系统的边框，包括底层，带有正面和背面，以及连接所述正面和背面的侧面。本发明还涉及包括车辆的车身并且包括边框的复合结构系统。

本发明因此涉及用于机动车安装玻璃系统的至少在一些区域中带有玻璃样光学特性的边框，并且还涉及由用于机动车安装玻璃系统的边框和车身零件所组成的复合结构。还描述了适合于生产这些的材料组合，以及用于生产所述复合结构的过程。

用于机动车系统的边框是已知的。为了实现在安装玻璃系统和周围车身零件之间的过渡，边框经常被用在汽车制造中。这些边框不仅仅必须得符合对汽车中的外部部件的一般要求，而且在这种背景下它们还必须得符合严格的具体要求。因此视觉外观必须至少匹配玻璃的良好特性，而且理想地是打算让该视觉外观超过上述特性。还必须确保这些特性保持不变或者在长时间上仅经历微小变化，例如色深、感知黑度和感知光泽、颜色和表面品质。因此要求整个结构对风化作用具有高耐受性。还打算让机械特性在长时间上保持不变。热塑性零件还应该具有足够的耐刮擦性。另一发明是漆在与聚碳酸酯复合时保持不变。因为边框经常具有弯曲形状和多个边缘和倒圆，所以漆流走行为有所不同，这就导致了在不同的部件位置处有不同的层厚。但是，在包含所述多个边缘在内的整个部件上都应该符合所定义的层厚范围。边框到车身的附接连接还应该牢固，并且边框不应该被热膨胀或其它机械影响损坏。任选地，还打算让边框包含功能元件。

边框的材料选择以及边框的设计还应该对所使用的相应安装玻璃系统的功能提供最大可能程度的支持。对于机动车顶盖区域中的可移动安装玻璃结构来说，后者尤其如是，可移动安装玻璃结构的例子是折叠或滑动顶盖。因此，本发明的一个目标是提供用于机动车安装玻璃系统的至少在一些区域内带有玻璃样视觉外观的边框，其中所述边框优选地，例如在感知黑度、色深和光泽方面，要具有优秀的光学特性，并且还具有高风化耐受性和足够的漆粘结。

边框通常是多层系统，包括底层和涂层，所述涂层通常是由一个或多个传统的漆层形成。所述涂层通常是UV保护涂层和/或耐刮擦涂层。举例来说，所述涂层包括包含UV吸收剂的底层和涂覆在所述层上的耐刮擦涂层。为了实现理想的特性，传统的清漆（clearcoat）漆的层厚必须在限定的层厚范围内。例如对于理想的UV保护来说或者对于优化的处理时间来说，层厚必须高于最小值。层厚高于限定的最小值也经常是重要的，从而允许将边框成功地粘结剂结合到车辆车身。但是，涂层的层厚过厚可能导致非常快速地脆化，其结果是增加了出现裂纹的风险。这些缺点经常源自部件的侧边缘。因此，涂层的层厚应该考虑制造商所说的层厚。但是，由于部件的可能形状和/或诸如浸渍涂覆或流动涂覆等的上漆过程，传统上在边框的整个表面上会出现不同的漆厚，因此得到了不期望的漆厚曲线。尤其是，在边框的多个边缘和多个角部处发生漆堆积，特别是在直接邻接肋的区域处，并且这导致了上面提到的现实情况中的品质问题。

因此，目标是提供避免上述缺点的边框，并且所述边框甚至在边缘区域内也易于具有高度均匀的涂层。

在本发明中所述目标是通过权利要求1中要求保护的边框来实现。这个边框是计划用于机动车安装玻璃系统，但是其也可被用在其他地方，所述边框包括基于热塑性塑料的底层，所述底层带有正面和背面，以及连接所述正面和背面的侧面，其特征在于，在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述背面之间的多个边缘都被倒圆；其中所述边框在所述正面上和所述正面的倒圆边缘区域中具有涂层；其中所述倒圆具有的半径在整个倒圆上是可变的。

在本发明中，措辞“正面”指的是边框的举例来说在边框被安装在机动车内的情况下面向外部的面。术语“多个边缘”考虑了多个边缘在显著不同的空间方向上的布置。因为在所述边框的各个面处的边缘之间通常没有明显的边界，所以术语“多个边缘”也意味着围绕所述边框延伸的连贯边缘。

措辞“在正面上具有涂层”优选地指的是所述涂层也存在于边缘区域中，即在倒圆边缘的邻近所述边框的所述正面的区域中。特别优选的是，所述涂层覆盖整个正面和直接邻接所述正面的整个边缘区域。

在本发明中优选以下所描述的边缘倒圆形状，因为对于这些形状已经发现用于涂覆到边框的底层的涂层的漆被特别均匀地分布在边框的所述底层上，并且因此在所述边框的正面/背面的整个表面上形成了均匀厚度的涂层。

术语“倒圆”在本发明中的意思是在两个区域之间的过渡不采取锋利边缘的形式，而是被磨圆。这意味着当从底层的内部观察时存在向外的曲率。

本发明还包括具有整个边框表面的曲率的实施例，所述表面包括正面以及任选地还包括背面；这意味着底层的正面和背面不必非得是平坦表面。

在本发明的第一有利实施例中，在本发明中不仅仅在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述正面之间的多个边缘被倒圆，而且在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述背面之间的多个边缘也被倒圆；所述边框在这里优选在所述背面上具有涂层。在额外的倒圆存在于连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述背面之间的情况下，优选地这个倒圆也具有可变半径。

在本发明的另一个有利实施例中，关于所述边框的背面和正面，所述边框是U形，O形，双O形，T形或I形。当然，其它形状也是可行的。

在优选实施例中，在邻接位于所述边框的具有涂层的那个面上的所述倒圆边缘处具有过渡区域，所述过渡区域没有倒圆并且所述过渡区域在穿过所述边框的正面和背面的横截面中由渐升直线表征并且提供了在所述倒圆边缘区域和所述边框的正面/背面——边框的被涂覆的面——之间的过渡。在仅边框的正面被涂覆的情况下，这种类型的过渡区域存在于沿着所述正面方向的倒圆边缘和所述边框的正面的表面之间。沿着所述正面的方向的这种倒圆边缘在本文中用术语“上倒圆边缘”表示，而沿着背面方向的倒圆边缘在本文中用术语“下倒圆边缘”表示。上和下倒圆边缘可同时存在，但是这不是必须的。优选的是，上倒圆边缘和下倒圆边缘要么通过沿着连接边框的正面和背面的侧面的边缘的、取向为垂直于或基本上垂直于正面和背面的直线过渡区域连接，要么通过所述倒圆的向外位于最远处的点连接，或者在上倒圆边缘和下倒圆边缘之间存在直接过渡。

如果边框已经被附接到在车身和透明顶盖模块之间的过渡区域中，那么优选的是边框的正面与机动车的外轮廓齐平。

尤其是，如果涂层仅存在于底层的正面上，那么上倒圆边缘具有的半径比下倒圆边缘的更大。本发明的边框也能仅具有上倒圆边缘；下边缘可保持为有棱角的。

替换地，所述倒圆，尤其在上倒圆边缘处，优选地具有贝塞尔曲线的形状，或近似该形状，尤其是二次的或三次的贝塞尔曲线。在下倒圆边缘处的倒圆也可具有二次的或三次的贝塞尔曲线的形状，或近似该形状。尤其优选的是，在所述倒圆和所述边框的正面/背面的表面之间通过这个贝塞尔曲线形成直接过渡。

贝塞尔曲线是参数曲线，其可被用于描述自由形式的曲线和表面。在本发明中非常优选的是三次贝塞尔曲线。

四个点（P₀, P₁, P₂和 P₃）确定了三次贝塞尔曲线。该曲线开始于P₀，并且沿着P₁的方向前进，然后从P₂的方向前进到P₃。该曲线通常不经过P₁和P₂——这些点仅仅用于说明方向；P₁在这里确定了曲线沿哪个方向到达P₀。P₂定义了曲线从哪个方向到达P₃。在P₀和P₁之间的距离以及在P₂和P₃之间的距离确定了该曲线在沿着方向P₃前进之前沿着控制点P₁和P₂的方向前进多远。

。

借助De-Casteljau算法表达，这就是

。

在的点求值得到贝塞尔曲线：。

当在穿过边框的正面和背面的横截面中观察时，在倒圆边缘上的一点的半径r等于该点所位于的假想圆的半径。半径r优选地在倒圆边缘的区域的长度上是可变的，即对于倒圆边缘上的各个不同的点存在各个不同的假想圆。已经证明，这种类型的结合过渡曲线的倒圆在本发明中是非常有利的。

还优选的是，回旋曲线被用于向边框的正面和/或边框的背面的表面区域的过渡。

从边框的外边缘，即从边框的位于连接底层的正面和背面的侧面的一侧上的最外面的点P，测量的到倒圆边缘的曲线的末端E的宽度b优选是至少1mm，更优选是至少1.5mm，非常尤其优选是至少2mm，尤其优选是至少2.5mm，非常尤其优选是至少3mm。

下倒圆区域的在连接底层的正面和背面的侧面与底层的背面之间的宽度b优选小于2mm，尤其优选小于1.75mm，非常尤其优选小于1.5mm。

如果想象将边框布置在坐标系统中，连接边框的背面和正面的侧面是沿着z轴方向连接这些面。边框的正面和背面位于，或者近似位于x/y平面内。在本发明中优选的是，除了本发明中必有的、对在连接边框的正面和背面的侧面与边框的正面之间的和/或在连接边框的正面和背面的侧面与边框的背面之间的多个边缘进行倒圆以外，还对由边框的在x/y平面内纵向延伸的腿的过渡区域所产生的角度/角部进行倒圆。

术语“腿”在被用于边框时指的是作为边框的一部分的一段，所述一段以一定的角度连接边框的同一平面内的另一段。

表达“内角R1”描述的是在两个腿之间的过渡区域中的角的倒圆区域。优选的是，在假想的x/y平面内的内角R1精确地或至少近似地描述四分之一圆。为了最小化在热膨胀期间部件中的应力，这个四分之一圆的半径优选是至少8mm，理想地是至少10mm。而且，还优选的是，除了内角的这个倒圆形状以外，在连接底层的正面和背面的侧面与底层的正面之间的边缘倒圆遵循贝塞尔曲线。

小于1%，尤其是小于0.8%的总膨胀值是令人满意的。腿之间的内角R1的半径以及边缘倒圆都是重要的参数，尤其是当部件随后被耐刮擦涂层涂覆时。大应力导致漆的过早失效。特定形状的边框的热膨胀产生非常复杂的变形，这些变形导致在边框的上侧上的高拉应力，其大小在周边方向上连续增加，尤其是在“内部角部区域”中。随着在外边缘和这种特定类型加载的中性纤维之间的距离的减小，膨胀值也减小。

这个问题的解决是通过最小化边框的壁厚。所述壁厚优选地是从1.5mm到5mm，尤其优选地是从2mm到3.5mm。本发明中的表达“壁厚”指的是在包括底层和涂层的边框的正面和背面之间的最大距离。在低温膨胀的情况下，腿被向外弯曲（近似直线地）。在这里，随着内角R1的半径的减小，局部应力（切口效应）增加。因此不得不在技术要求和设计要求之间做出妥协。

因此，优选的是，同时在所有方向上，即在x/y平面内且还在z轴方向上，对全部直边缘进行倒圆。

令人惊奇的是，已经发现本发明的模制零件具有改善的可涂漆性。尤其是，模制零件可被以均匀得多的方式涂漆，并且这可在更加均匀的层厚曲线中被看出。因此可能的是，对于给定漆实现对最小和最大层厚的控制并且符合该最小和最大层厚。对于沿漆流动和滴落边缘的方向在上游最远处的边缘来说尤其如是。这例如在使用带颜色漆时改善了色深，或者在使用功能漆时改善了风化特性。

另一个优点是，在不意在受限于特定理论的情况下，借助在涂覆过程中位于最低处的边缘的成型，滴漆边缘被放置在可见区域的后面，因此位于安装好的模制零件的风化边缘之后，从而给出了改善的风化特性。

本发明的边框优选地被用

-在车辆顶盖（车身）和透明顶盖模块之间的过渡区域中，透明顶盖模块优选地是透明全景顶盖模块、折叠顶盖模块和滑动顶盖模块，

-在发动机罩和风窗玻璃之间的过渡区域中，

-在A柱或A柱包层和风窗玻璃之间的过渡区域中，或者

-在后门窗和车辆顶盖之间的过渡区域中，或者

-作B柱、C柱和D柱的包层。

本发明的边框被直接地或者通过支撑框架连接到车辆车身，支撑框架可由金属或塑料制成。边框和框架之间的连接，以及框架和车辆车身之间的连接，可通过粘合剂结合和/或使用螺钉螺纹和/或借助卡合连接来实现。如果边框被直接地连接到车辆车身，这优选是通过粘合剂结合来实现。

粘合剂结合的过程可使用湿粘合剂、接触粘合剂、热熔粘合剂或者反应粘合剂。特别适合于这种技术的材料是具有各种刚度特性的单或两组分聚氨酯基结构粘合剂。但是，例如还可以使用丙烯酸/丙烯酸盐基、异丁烯酸甲酯基、硅树脂基或环氧树脂基粘合剂。这种粘合剂也可以是可热塑性处理的热熔粘合剂。

在本发明的边框的情况下，粘合剂珠的本质是优选的，使得边框具有最大变形自由度并且膨胀效果因此被分布在大而广的面积上。为了实现粘合剂珠在本发明中的最佳可能定位，因此，在两个互相接触的腿之间的内角周围的区域应该尽可能地没有粘合剂结合；粘合剂珠应该在这里特意被中断。而且，已经证明沿着腿应用粘合剂珠时附加地形成中断是有利的。优选的是，粘合剂珠以薄条的形式被居中地分布在两个位于外部的腿上，而且以带有倒圆边缘的细长矩形的方式被分布到连接所述两个位于外部的腿的腿上。

优选的是，粘合剂层的宽度是从5mm到20mm，并且其厚度是从0.5mm到10mm。特别优选的是，粘合剂层的宽度是从10mm到15mm并且其厚度是从3mm到6mm。粘合剂层在第三方向上的尺寸取决于部件的尺寸。优选的是，使用最大柔软度是邵氏A硬度50-85的两组分粘合剂。该粘合剂的硬度特别优选是60-75邵氏A。

本发明的优选边框设计是那些在周边区域中，在边框的外边缘处或附近，额外地具有至少一个肋的边框。设置肋通常是为了增加刚度并且因此有利于后续安装。它们在这里也可被用作安装导引，因为它们的高度规定了外表面和基础结构之间的距离。它们也能用于接收或固定例如密封唇。在各元件被制造为一件式注射成型零件的情况下，肋导致了局部质量的增加；在冷却时，这可引起在这些位置出现材料收缩，从而导致元件表面处的凹陷。即使凹陷的程度被最小化并且凹陷事实上不可见，但这些凹陷原理上在涂覆过程中也是有问题的，因为在这些位置会出现漆堆积，进而发生延迟的流走；这导致了有害的漆流动、走向和/或垂落。为了最小化凹陷的产生，优选的是肋的宽度与边框的底层的壁厚的比至多为1：2。本发明的边缘倒圆，优选地以倒圆延伸远到肋后面的区域并且因此延伸到凹陷后面的区域的方式被实施，能够首先使底层中的凹陷不可见并且其次能允许漆在这个区域内更好地流走。

可以在本发明的边框中包含传统的功能元件。这些功能元件可以被一体地成型、模制和/或结合到本发明的边框内/中，这些功能元件尤其是：

a）天线，例如用于接收模拟或数字无线电信号、GPS和/或UMTS，其中为了本发明的目的，该天线可通过被应用到边框的面向乘客舱的表面的一部分或全部的功能化箔来实现，即被应用到边框的背面的箔。替换地，还可以通过合适的印刷工艺将天线直接地应用到边框表面，出于本发明的目的，优选的是印刷是通过例如气溶胶喷射印刷或者丝网印刷工艺；

b）螺钉圆顶、用于粘合剂珠的雕刻区域、肋、卡合连接元件；

c）装饰性效果和徽标，优选地通过透明的被印刷在边框的背对乘客舱的一侧——即正面——上的箔来被应用到边框的表面的一部分或全部上；

d）用于水管理的功能元件，以及扰流板，在这两种情况下它们出于本发明的目的优选都不是模制上的元件，而是借助功能设计是实际边框的必不可少的组成部分；

e）驾驶员辅助系统/盗窃保护，示例是距离雷达、税费对准系统和监视系统；

f）用于UV保护的透明的聚碳酸酯/PMMA箔，优选地被应用到边框的整个正面上，即在边框的指向车辆四周的那一侧上；

g）附接到边框的背面的整个表面上的黑箔；

h）形式为箔或额外的涂层、用于通过额外的IR反射/IR吸收实现热管理的元件。

已经发现，以多层系统的形式使用本发明的边框是有利的。这具有的特定优点是，借助各种层，允许符合在机械特性和热特性方面的严格要求，并且同时确保高耐刮擦性和良好的风化保护。

为了本发明的目的，已经证明，给基于热塑性塑料，尤其是聚碳酸酯，的底层提供如下的额外层作为外部涂层是有利的，其中其它存在的层优选是如下的层，在每种情况下都位于边框的正面上以及任选地位于边框的背面上：

-由底漆和外漆层组成的两层涂层，其中底漆任选地包括UV吸收剂和/或外层优选地是聚硅氧烷基的，在每种情况下都位于边框的正面和/或边框的背面，其中边框的背面指的是边框的面向乘客舱的一侧，而边框的正面指的是边框的指向车辆的四周的一侧，

或者

-形式为清漆漆（例如，UV-固化或热固化漆）的单层涂层，

或者

-形式为聚硅氧烷漆或聚氨酯基漆体系的单层涂层。

表达“基于热塑性塑料”的意思是在底层的材料中主要存在的成分是热塑性塑料。该底层的组成方式可包括其他热塑性塑料或添加剂的含量。

在底层和涂层之间可布置有额外的层，例如聚碳酸酯层。这个层优选地是由聚碳酸酯制成的共挤箔，特别优选是带有薄PMMA层的聚碳酸酯箔，其中PMMA层位于外面，在边框的正面上，或者是由聚碳酸酯、聚碳酸酯制成的IR反射层和任选的其它层所形成的多层箔。

还可以通过等离子体层将功能集成到层结构中。这些功能可以是：耐刮擦涂层、疏水和亲水特性、增透层等。优选的是，等离子体层是通过等离子体工艺沉积的硬涂层，例如由硅氧烷构成的玻璃状层。

可用于生产本发明的边框的热塑性塑料，底层因此基于这些热塑性塑料，尤其是聚碳酸酯，共聚碳酸酯，聚酯碳酸酯，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，芳香族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），PET-环己烷二甲醇共聚物（PETG），聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），聚酰胺，环聚烯烃，聚或共聚丙烯酸酯和聚或共聚甲基丙烯酸酯，例如聚或共聚甲基丙烯酸甲酯（例如PMMA），以及与苯乙烯的共聚物，例如透明的聚苯乙烯 - 丙烯腈（PSAN），热塑性聚氨酯，基于环状烯烃的聚合物（例如，TOPAS，可从Ticona商购获得的产品），优选聚碳酸酯，共聚碳酸酯，聚酯碳酸酯，芳族聚酯或聚甲基丙烯酸甲酯或者所提到的组分的混合物，尤其优选是聚碳酸酯和共聚碳酸酯。

用于生产本发明的塑料组合物的合适的聚碳酸酯是任一种已知的聚碳酸酯。这些是均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和热塑性聚酯碳酸酯。

多种热塑性聚合物的混合物也适合作为用于所述底层的材料，尤其是当它们能被互相混合以得到透明材料时，这里优选的是聚碳酸酯与PMMA或聚酯的混合物。

基于聚碳酸酯的量，PMMA的含量尤其优选是按重量0.2%，非常尤其优选是按重量0.1%，PMMA的摩尔质量（重量平均）在这里优选是小于40000g/mol。

用于本发明的边框的底层的尤其合适的材料时包括如下成分的组合物：

·至少一种热塑性塑料，优选是聚碳酸酯，尤其优选是基于双酚A的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物，更加优选的是带有的根据ISO 1133 (在300及1.2 kg负载)确定的熔体体积率是：

i. 从 7 cm³/(10 min)到25 cm³/(10 min)；

ii. 优选从9到21cm³/(10 min)；

·纳米级碳黑，优选的量是：

i. 从0.05到0.50%按重量，

ii. 优选是从0.06到0.25%按重量，

iii. 特别优选是从0.08到0.20%按重量，

·以及基于脂肪酸酯的脱模剂，

i. 优选是基于硬脂酸酯，

ii. 尤其优选基于季戊四醇，优选的浓度是从0.1到0.5%按重量，

iii. 尤其优选是从0.20到0.45%按重量。

当然，这里可以以任何期望的方式将具有优先级i到iii的特征彼此组合。

所使用的纳米级碳黑优选地包括颜料黑。通过扫描电子显微镜确定的这些颜料黑的平均主要颗粒粒径优选小于100nm，优选从10到99nm，更优选是从10到50nm，尤其优选是从10到30nm，尤其是从10到20nm。尤其优选是颗粒特别细小的颜料黑。

可上购获得且适合于本发明的目的的碳黑可在各种不同的商标下且以各种不同的形式获得，例如丸状或粉末：合适的碳黑可在商标BLACK PEARLS下获得，湿法处理的小丸可在商标ELFTEX, REGAL 和CSX下获得，以及薄片形式的可在MONARCH, ELFTEX,REGAL和MOGUL下获得，这些全都来自Cabot公司。特别优选是在商标BLACK PEARLS(CAS No. 1333-86-4)下售卖的碳黑。

底层的另一优选的组合物包括聚碳酸酯和PMMA的混合物，基于聚碳酸酯的量，PMMA按重量小于2.0%，优选按重量小于1.0%，更优选按重量小于0.5%，其中存在的PMMA按重量至少为0.01%，其中PMMA的摩尔质量（重量平均）优选是小于40000g/mol。

尤其优选的是，在底层的至少一侧上存在基于聚硅氧烷的耐刮擦涂层，所述涂层包括至少一种UV吸收剂，其中耐刮擦层的厚度优选是从2到15，尤其优选是从4.0到12.0。

非常尤其优选的是，在底层和包含至少一种UV吸收剂的耐刮擦层之间有布置在所述底层上的至少一个粘附促进层（底漆层），其中所述底漆层的厚度优选是从0.3到6，尤其优选是从1.2到4.0。

按照需要，相应的边框可被实现为单部件或双部件注射成型件。当所使用的边框采取双部件注射成型件的形式时，出于本发明的目的优选的是一个部件是透明的，并且一个部件不是透明的。而且，这里优选的是该边框的安装方式是该边框的透明部件被指向车辆的外侧。在本文中透明的意思是在物体被边框所覆盖时至少位于边框的后面的该物体的轮廓是人眼可见的。本发明中透明度的意思因此是，根据ASTM D 1003测量，透光率Ty（10,D65）大于5%并且雾度小于5%。Ty (10, D65)在此是根据ASTM E308计算的并且等于Y10，基于标准D65光源。

本发明的一个优选实施例是U-边框，其被生产为由作为底层的聚碳酸酯制成的单部件注射成型件，包括纳米级碳黑，其中该边框是多层复合结构系统，即由至少两个层组成的系统，其中一个层是耐刮擦涂层。耐刮擦在本发明中的意思是根据Amtec-Kistler 测试(ISO 20566)所确定的至多20个单位的光泽度水平减少。

在另一个优选实施例中，在底层的全部两侧的每一侧上都应用有粘附促进层，以及耐刮擦层。底漆层优选地包括有机胶合剂，优选是PMMA基的，其促进了基于热塑性材料的组合物，优选是聚碳酸酯，和耐刮擦涂层，优选是聚硅氧烷基漆，之间的粘附。

橡胶改性的乙烯基（共）聚合物可被用作共混成分。尤其优选的橡胶改性的乙烯基（共）聚合物的示例是ABS聚合物（乳液ABS，本体ABS和悬浮ABS; ABS =丙烯腈 - 丁二烯 -苯乙烯），这些例如被描述在 DE 2 035 390 A (US 3 644 574 A)或DE 2 248 242 A (GB1 409 275 A)中或者在Ullmann, Enzyklopassdie der Technischen Chemie [Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry], 19卷 (1980), 280页起的数页中。

聚碳酸酯优选地通过界面过程或熔体酯交换过程来生产，这些都是本领域技术人员知晓的并且在文献中被广泛描述。

对于界面过程，可例如参考H. Schnell, “Chemistry and Physics ofPolycarbonates”, Polymer Reviews, 9卷, Interscience出版社, 纽约 1964 33页起数页、 Polymer Reviews, 10卷, “Condensation Polymers by Interfacial and SolutionMethods”, Paul W. Morgan, Interscience出版社, 纽约 1965, VIII章, 325页、Dres.U. Grigo, K. Kircher和P.R. Mussller “Polycarbonate” in Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch [Plastics Handbook], 3/1卷, Polycarbonate, Polyacetale,Polyester, Celluloseester [Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, CelluloseEsters], Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1992, 118-145页、以及EP 0 517 044A1。

熔体酯交换过程例如被描述在Encyclopedia of Polymer Science, 10卷(1969)、 Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell,9卷, John Wiley and Sons, Inc. (1964)中，以及还被描述在专利说明书DE 10 31 512B和US 6 228 973 B1中。

聚碳酸酯优选通过双酚化合物和碳酸化合物，尤其是光气，的反应来生产，或者在熔体酯交换过程中由碳酸二苯酯或碳酸二甲酯来生产。

这里尤其优选的是基于双酚A的均聚碳酸酯和基于单体双酚A和1,1-双（4-羟基苯基）-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯。

这些或其他的可用于这里的聚碳酸酯合成的双酚化合物或者二醇化合物主要被公开在WO 2008/037364 A1 (7页, 21行到10页, 5行), EP 1 582 549 A1 ([0018]到[0034]段), WO 2002/026862 A1 (2页, 20行到5页, 14行), WO 2005/113639 A1 (2页,1行到7页, 20行)中。

聚碳酸酯可以是直链的或支链的。还可以使用支链的和非支链的聚碳酸酯的混合物。聚碳酸酯的合适的支化剂已被文献公开并且例如被描述在专利说明书US 4 185 009 A和DE 25 00 092 A1 (发明的3,3-双（4-羟基吲哚满）, 见每个专利说明书的整个文件),DE 42 40 313 A1 (见页3, 33到55行), DE 19 943 642 A1 (见5页, 25到34行), 以及US 5 367 044 A和其中所引用的文献中。此外，所使用的聚碳酸酯还可以具有内在支化，这里没有为了制备聚碳酸酯的目的而加入支化剂。内在支化的一个示例是在EP 1 506 249A1中公开的熔融聚碳酸酯的所谓的Fries结构。

此外，聚碳酸酯的制备可以使用链终止剂。使用的链终止剂优选包括酚类如苯酚，烷基酚如甲酚和4-叔丁基苯酚，氯苯酚，溴苯酚，枯基苯酚或这些的混合物。

此外，聚碳酸酯可以包括常规的聚合物添加剂，例如EP 0 839 623 A1，WO 96/15102A2，EP-A0500496A1中或“Plastics Additives Handbook”，Hans Zweifel，第5版2000，Hanser Verlag，Munich中描述的阻燃剂，荧光增白剂，流动改进剂，有机或无机着色剂，热稳定剂，无机颜料，脱模剂或加工助剂。此外可以存在UV吸收剂或IR吸收剂。合适的UV吸收剂例如在EP 1 308 084 A1，DE 10 2007 011 069 A1以及DE 10311063 A1中描述。合适的IR吸收剂例如在EP 1 559 743 A1，EP 1 865 027 A1，DE 10022037 A1，DE 10006208A1以及意大利专利申请RM2010A000225，RM2010A000227和RM2010A000228中公开。在所引用的文献中提及的IR吸收剂中，优选基于硼化物和钨酸盐的那些，以及基于ITO（氧化铟锡）和ATO（氧化铝锡）的吸收剂，以及它们的组合。

优选热塑性塑料是摩尔质量Mw为从22000g/mol至30000g/mol，更优选从24000g/mol至28000g/mol，特别优选25000g/mol至27000g/mol的聚碳酸酯，通过具有聚碳酸酯标定的凝胶渗透色谱法测定。

已经证明有利的是，为了本发明的目的，本发明的边框借助注塑成型技术通过以下操作制造：

- 可选地将箔插入注射模具中，

- 关闭模具，

- 注射第一聚合物组合物，优选通过注射压缩模塑或级联注射模塑，然后冷却至低于玻璃化转变温度的最大组分温度，

- 为了注射第二聚合物组合物，将空腔任选地旋转到下一位置，使得在该位置关闭模具时，在第一硬化的聚合物组合物和模具壁之间产生居间空间，

- 任选注射第二聚合物组合物，然后冷却至低于玻璃化转变温度的最大组分温度。

用于在例如如上所述的边框的底层的生产之后的实施涂层的方法的示例如下：

- 脱模，

- 将部件冷却至室温，

- 用底漆涂覆所述部件，例如用PMMA基的底漆体系，优选包含UV-保护，其中涂层方法在此可以是流涂、浸涂或喷涂，

- 蒸发溶剂直到材料摸起来发干，

- 在至少125下烘烤所述底漆，其中所述烘烤时长优选在> 125的物体温度下为至少15分钟，

- 冷却至室温，

- 用外漆涂覆，优选用聚硅氧烷基外漆涂覆，优选通过流涂或浸涂，

- 溶剂的蒸发，优选直到材料摸起来发干，

- 在至少125的物体温度下烘烤所述外漆，优选在>125的物体温度下烘烤至少30分钟的时间，

- 冷却至室温。

替代地，涂层可以通过注塑成型之后的已知的直接涂覆步骤来实现，优选如下：

- 为了注射聚氨酯（PU）组分的目的，空腔旋转到下一位置。在该位置关闭模具时，在第一硬化的聚合物组合物和模具壁之间产生居中空间（该步骤也可任选地在用第二聚合物组合物进行模内涂覆后发生）

- 注射聚氨酯体系，

- 脱模，

- 冷却至室温。

还可以使用具有另一个空腔的第二模具，而不是在底层的生产期间或在涂覆过程期间将空腔旋转。

获得具有优异的玻璃状表面，良好的高光泽外观而没有凹陷，以及特别高的耐刮擦性的视觉吸引人的边框。

下面参考描绘优选实施例的一些附图更详细地解释本发明。

图1是U形边框的正面的平面图，特别注意边框的腿之间的内角的区域；

图2是图1的边框的背面的平面图；在图3a至3f中描绘了用于各种实施例的截面A'-A'；

图3a是在第一实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图3b是在第二实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图3c是在第三实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图3d是在第四实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图3e是在第五实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图3f是在第六实施例中的图2中所示的边框的沿图2中的线A'-A'的横截面图；

图4是图1的边框的背面的平面图，尤其注意区域X，其是两个腿之间的内角的位置；

图5a是在第一实施例中的附接在图4中所示的内角区域X内的肋的透视图；

图5b是在第二实施例中的附接在图4中所示的内角区域X内的肋的透视图；

图5c是在第三实施例中的附接在图4中所示的内角区域X内的肋的透视图；

图6a是U形边框的正面的平面图；

图6b是O形边框的正面的平面图；

图6c是双O型边框的正面的平面图；

图6d是T形边框的正面的平面图；

图6e是I形边框的正面的平面图；

图7是在周边区域中具有肋的边框的周长区域的横截面图。

图1示出了具有第一和第二外腿S1、S2和连接腿S1和S2的腿S3的U形边框（缩写为U-边框），特别注意边框的腿S2和S3之间的内角R1的区域X。腿S3和S1之间的内角优选地与腿S3和S2之间的内角相同，但是它也可以不同。内角R1大致描述了四分之一圆。该四分之一圆的半径由“Ri”表示。为了更容易理解几何关系，附图还包括用于定向的坐标系。可以看出，边框的正面和背面的区域在x/y平面内延伸，并且这也相应地适用于具有内角R1的腿S3和S1之间的倒圆过渡区域。下面说明对于本发明而言非常重要的在z方向上的边缘圆化的特征。

图2示出了图1的U-边框的后视图。在这里可以清楚地看到粘合剂珠H。剖面线A'-A'穿过腿S1和S3之间的倒圆内角。下面的图3a至3f示出了在各种替代实施例中沿该截面线的边框的截面图。可以看到上倒圆边缘Ro和下倒圆边缘Ru。 “P”表示倒圆边缘处的边框的最外端点。垂直于边框的正面和背面的假想直线A穿过所述端点P。“E_o”表示倒圆边缘的倒圆区域和边框的实际正面，即基本上没有曲率的表面，之间的过渡点。 “b”表示穿过点P的直线A与穿过点Eo的垂直线之间的距离，其中垂直线相对于边框的背面正交延伸。

在图3a所示的实施例中，上边缘倒圆采用贝塞尔曲线的形式。在上倒圆边缘和下倒圆边缘Ro和Ru之间，不存在垂直于正面和背面的直线过渡区域。因此，端点P是真正的点，而在图3d所示的实施例的情况下，最外端点P位于与边框的正面和背面垂直的直线A上的直线过渡部分上。

在图3b中，上边缘Ro已经以贝塞尔曲线的形状被倒圆。下边缘Ru已经被非特定地倒圆。点Eo是贝塞尔曲线终止处的点。在连接边框的正面和背面的侧面处的两个倒圆边缘之间存在垂直于边框的正面和背面的直线过渡部分。

在图3c的实施例中，上边缘Ro已经以贝塞尔曲线的形状被倒圆。下边缘Ru同样以贝塞尔曲线的形状，特别是以二次贝塞尔曲线的形状被倒圆。在连接边框的正面和背面的侧面处的两个倒圆边缘之间不存在垂直于边框的正面和背面的直线过渡部分。

在图3e所示的实施例中，只有上边缘Ro已经倒圆，而下边缘Ru是常规的“角边缘”，其中“角边缘”当然可以具有由制造工艺引起的最小的倒圆。上边缘Ro已经被圆化，具有在整个倒圆上变化的半径，具体地以贝塞尔曲线的形状。在上边缘Ro和下边缘Ru之间存在直接过渡，因此最外端点P的垂直尺寸等于0。

与此相反，在图3f中所示的实施例中的截面P的尺寸大于0，即连接边框的正面和背面的侧面的横截面的一部分包括直线。

如图2a所示，图4再次示出了U形边框的背面，包括在两个腿之间的交叉点处由“X”表示的区域。对于图5a至5c中的某些实施例，该区域“X”以放大形式示出，在这里存在垂直地位于边框的背面的区域上的肋。这些肋可以，如图5a所示，形成由切口L中断的肋结构，或者可以，如图5b所示，形成连贯的肋线G。另一种可能性是具有凹痕F的连贯肋线G，如图5c所示。此外，在图4中可以看出，粘合剂珠不是连续的，而是具有间隙。

两个肋之间的切口L通常用于例如水管理。然而，在本发明中优选的是，避免在各个肋之间的切口，或者如果必要的话，这些切口采取凹痕F的形式。切口意味着刚度的局部差异，这导致应力集中并且因此导致更高的膨胀值。

图6a至6e示出了各种优选的边框形状，具体地，U形边框（图6a），O形边框（图6b），双O形边框（图6c），T形边框（6d ）和I形边框（图6e）。

图7示出了本发明的边框的周边区域的横截面，其中肋B存在于周边区域中。该附图不包括在边框的底层的正面中的凹陷，因为虽然存在这种凹陷，但其范围是最小的。上边缘Ro已经以贝塞尔曲线的形状被倒圆。肋的位置在点Eo的前面，即在倒圆边缘的倒圆区域和边框的实际正面，即没有曲率的表面，之间的过渡点的前面。关键词

R1 内角（两个腿之间的倒圆区域）

X 放大示出的内角R1周围的区域

P 在倒圆边缘的情况下边框的最外端点，任选地形式为在上倒圆边缘和下倒圆边缘之间的直线过渡部分

A 通过P的直线，垂直于正面和背面的平面

r 倒圆边缘的相应点所位于的假想圆的半径

E_o 倒圆边缘的倒圆区域和边框的实际正面，即基本上没有曲率的表面，之间的过渡点

b A和E之间的区域的宽度

L 肋结构中的切口

G 肋

F 肋中的凹痕

H 粘合剂珠

S 腿

R_o 上倒圆边缘

R_u 下倒圆边缘

Ri 两个腿（x/y平面）之间的内角的倒圆区域的半径

B 肋。

Claims

1.一种用于机动车安装玻璃系统的边框，包括基于热塑性塑料的底层，具有正面和背面，以及连接所述正面和所述背面的侧面，其中所述边框在所述正面具有涂层，其特征在于，在连接所述底层的正面和背面的所述侧面与所述底层的正面之间的边缘被倒圆，其中所述倒圆具有在整个倒圆上可变的半径，并且其中所述边框在所述正面的倒圆边缘区域中具有涂层。

2.如权利要求1所述的边框，其特征在于，关于所述边框的所述背面和所述正面，所述边框是U形的、O形的、双O形的、T形的或I形的。

3.如权利要求1或2所述的边框，其特征在于，在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述背面之间的边缘被倒圆。

4.如权利要求3所述的边框，其中所述边框在所述背面上具有涂层。

5.如权利要求1所述的边框，其特征在于，至少在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面和所述底层的所述正面之间的所述边缘的倒圆具有贝塞尔曲线的形状或近似贝塞尔曲线的形状。

6.如权利要求5所述的边框，其特征在于，所述贝塞尔曲线是二次的或三次的。

7.如权利要求1所述的边框，其特征在于，所述边框是U形的、O形的、双O形的或T形的，其中位于所述边框的两个腿之间的至少一个内角R1被倒圆，其中所述内角R1精确地或近似地描述四分之一圆。

8.如权利要求7所述的边框，其特征在于所述四分之一圆的半径是至少10mm。

9.如权利要求1所述的边框，其特征在于，在所述边框的倒圆边缘处的最外点P和所述倒圆区域与没有曲率的表面之间的过渡处的点E之间的区域的宽度b是至少2.5mm。

10.如权利要求1所述的边框，其特征在于所述边框的壁厚是从1.5mm到5mm。

11.如权利要求1所述的边框，其特征在于，所述边框包括多个层，所述多个层中的一个层是底层，所述底层包括聚碳酸酯、任选的碳黑以及基于脂肪酸酯的脱模剂，以及其中在所述底层的至少一侧上有基于聚硅氧烷的耐刮擦涂层，所述耐刮擦涂层包括至少一中UV吸收剂。

12.如权利要求11所述的边框，其特征在于存在的碳黑包括纳米级碳黑，所述纳米级碳黑具有由扫描电子显微镜确定的小于100nm的平均主要颗粒粒径。

13.如权利要求1所述的边框，其特征在于，所述边框在所述背面上具有肋，所述肋相对于所述边框的横截面是位于在连接所述底层的所述正面和所述背面的所述侧面与所述底层的所述正面之间的边缘倒圆的区域中。

14.一种复合结构系统，包括机动车的车身并包括如前述权利要求中任一项所述的边框。

15.一种用于生产如权利要求1-13中任一项所述的边框的方法，包括如下步骤：

-关闭注射模具，

-注射第一聚合物组合物，优选通过注射压缩模塑或级联注射模塑，然后冷却至低于所述第一聚合物组合物的玻璃化转变温度的最大组分温度，

- 为了注射第二聚合物组合物，任选地将空腔移动到下一位置或使用带有更大空腔的模具，使得在该位置关闭模具时，在第一硬化的聚合物组合物和模具壁之间产生居间空间，

- 任选注射所述第二聚合物组合物，然后冷却至低于所述第二聚合物组合物的玻璃化转变温度的最大组分温度；

- 涂覆所述边框。