CN107921689B - 塑料元件、用于生产塑料元件的生产设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的塑料元件，其中塑料元件被设计成挤出部件或具有基部的挤出部件，其中挤出部件的外侧的至少一部分涂覆有涂膜以形成具有结构化表面的塑料元件。结构化表面优选具有尽可能接近地匹配喷漆表面的结构，其中挤出部件由塑料材料或由塑料材料与颗粒的混合物制成，该颗粒由与塑料材料不熔合或尽可能少地熔合的材料制成，以形成挤出部件的结构化表面。为了形成塑料元件的结构化表面，涂膜再现挤出部件的已经通过混合颗粒结构化的表面和/或涂膜的表面通过至少一种结构化设备结构化以形成塑料元件的结构化表面。

Description

塑料元件、用于生产塑料元件的生产设备和方法
技术领域
本发明涉及一种塑料元件，特别是用于车辆的塑料元件，并且涉及用于生产该塑料元件的生产设备和方法。
背景技术
目前，通常给车身部件和车辆的附件喷漆。在这方面，根据喷漆方法，这样的车身涂料的表面和塑料附件的喷漆表面在表面上具有特殊的结构(通常称为桔皮(orangepeel))。
此外，DE102012023066A1公开了一种使用膜装饰的塑料成型部件。该文献公开了作为IMD模制部件生产的用于机动车辆的装饰件。该IMD模制部件为包括两个不同的装饰区域的塑料注塑模制部件。例如，在第一装饰区域，施加有光泽的银涂料层，而在第二装饰区域露出塑料基材的塑料材料。在这两个装饰区域之间的过渡处，在塑料基材的塑料材料上制作分离槽并且使用该分离槽在视觉上将两个装饰区域分开。例如，塑料基材的塑料材料可以是其中材料(例如，ABS-PC或PMMA)被相应地着色的黑色高光泽度基材。
然而，这种涂覆有膜的装饰件具有下述缺点，即，其表面只能形成光滑且均匀的表面，因此容易受到划痕和灰尘等的影响，因为它们直接可见。另外，装饰件的光滑且均匀的表面相对于喷漆的车身部件形成可见且错乱的过渡部，因此仅在某些情况下适合作为车辆的附件，特别是目的是为了具有光滑且均匀的表面时，例如，在铬状装饰性装饰件中。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的为提供一种具有结构化表面的塑料元件。
根据本发明，该目的是通过具有以下特征的塑料元件、生产设备、方法来实现的。
因此，提供了：
一种用于车辆的塑料元件，其中，塑料元件形成为挤出部件或具有基层的挤出部件，其中挤出部件的外侧的至少一部分涂覆有涂膜以形成具有结构化表面的塑料元件，其中挤出部件由塑料材料制成，其中涂膜的表面通过至少一个结构化设备而被结构化从而形成塑料元件的结构化表面。
一种用于车辆的塑料元件，其中，塑料元件形成为挤出部件或具有基层的挤出部件，其中挤出部件的外侧的至少一部分涂覆有涂膜以形成具有结构化表面的塑料元件，其中挤出部件由塑料材料与颗粒组成的混合物制成，其中颗粒由与塑料材料不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成，以形成挤出部件的结构化表面，其中涂膜再现挤出部件的由于加入的颗粒而被结构化的表面从而形成塑料元件的结构化表面。
该塑料元件的优点在于，其可以形成具有限定的表面结构。结果，例如，塑料元件可以特别适合于连接至塑料元件的组成部件，例如，喷漆的车身部件。另外，塑料元件可以完全形成为挤出部件，或部分形成为挤出部件。在后面这种情况下，例如，塑料元件形成具有基层的挤出部件。
还提供了：
一种用于生产塑料元件的生产设备，该生产设备包括：挤出设备，其具有用于生产作为挤出部件或具有基层的挤出部件的形式的塑料元件的成形喷嘴；以及涂覆设备，其用于给挤出部件的至少一部分涂覆涂膜，该涂膜特别地为涂料转印膜的一部分。
还提供了：
一种用于生产塑料元件的方法，其包括下述步骤：
提供挤出设备；
提供涂覆设备；
由塑料材料与颗粒组成的混合物通过挤出设备生产作为挤出部件或具有基层的挤出部件的形式的塑料元件，该颗粒由在挤出设备中与塑料材料不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成；
通过涂覆设备给挤出部件的外侧的至少一部分涂覆涂膜。
该方法的优点在于，仅通过加入颗粒就可以在塑料元件的表面上产生结构化，可以通过随后施加的涂膜再现这种结构化。
还提供了：
一种用于生产塑料元件的方法，其包括下述步骤：
提供挤出设备；
提供涂覆设备；
提供结构化设备；
由塑料材料或由塑料材料与颗粒组成的混合物通过挤出设备生产作为挤出部件或具有基层的挤出部件的形式的塑料元件；
通过涂覆设备给挤出部件的外侧的至少一部分涂覆涂膜；以及
通过结构化设备使挤出部件的涂覆有涂膜的至少一部分结构化。
该方法的优点在于，可以通过机械加工(例如，通过至少一个压花辊、斑点化装置和/或喷嘴装置)产生结构化或使涂覆有涂膜的塑料元件表面结构化。在这种情况下，可以向塑料元件的塑料材料中另外加入颗粒或甚至根本不加入颗粒。
本发明基于下述具有结构化表面的塑料元件的知识/想法提供：通过向挤出部件中加入不熔化或尽可能少地熔合并且为挤出部件提供表面结构的颗粒，然后可通过施加到挤出部件上的涂膜再现该表面结构，和/或通过使用机械方法使设置有涂膜的挤出部件表面结构化，该机械方法在于通过使用液体或气体使该表面斑点化和/或用液体或气体喷射涂膜的表面而使挤出部件上的涂膜的表面结构化。因此，在每一种情况下，都可以使包括涂膜的塑料元件具有结构化表面。
在附加从属权利要求和参照附图的描述中给出了有利的实施方式和改进。
在根据本发明的一种实施方式中，通过至少一个结构化设备使挤出部件的涂覆有涂膜的至少一部分结构化，该结构化设备为至少一个压花辊。这种压花辊的优点在于，其可以为涂膜提供限定的结构化。
在根据本发明的另一种实施方式中，通过至少一个结构化设备使挤出部件的涂覆有涂膜的至少一部分结构化，该结构化设备为至少一个斑点化和/或喷嘴装置。为了使挤出部件的涂覆有涂膜的这部分结构化，可以用介质、特别是液体和/或气体斑点化这部分，和/或喷射到这部分上，从而使涂膜的这部分或表面结构化。以这种方式，同样可以通过非常简单的方式为涂覆有涂膜的挤出部件提供表面结构，可以通过参数(例如，压力、到涂膜的距离和/或液体射流或空气射流的直径)来以有针对性的方式控制表面结构。
根据本发明的实施方式，颗粒的尺寸和/或材料相同或不同。这可以在涂覆的挤出部件的表面结构化中实现不同的效果。
在根据本发明的一种实施方式中，颗粒由不熔融的塑料材料(例如，不熔化的聚氯乙烯，特别是交联或高分子量聚氯乙烯)，不熔融的塑料材料的组合、矿物材料、陶瓷材料、滑石、白垩和/或玻璃制成。不熔融的塑料材料为特别是在挤出机设备(例如，螺杆挤出机或活塞式挤出机)中与塑料元件的塑料材料不熔合、特别是不完全熔合的塑料材料。结果，颗粒与塑料材料一起可以形成具有结构化表面的挤出部件，该结构化表面能够通过施加到其上的涂膜再现。本发明不限于不熔化的聚氯乙烯作为不熔化或不熔融的塑料材料的例子。可以使用适于挤出工艺、在挤出工艺期间不熔化或不熔合或仅尽可能少地熔化或熔合的任何塑料材料。
在根据本发明的另一种实施方式中，颗粒在挤出部件的塑料材料中的含量优选在20％和30％之间的范围内。因此，该颗粒可用于使挤出部件的表面形成具有足够的结构化，从而在给挤出部件涂覆覆膜时能够提供与喷漆表面类似的结构或桔皮结构。
在根据本发明的另一种实施方式中，颗粒的直径在40μm和60μm之间的范围内，优选在45μm和55μm之间，特别优选为50μm±4μm。这种颗粒特别适合于在涂覆有涂膜的挤出部件上产生表面结构，该表面结构具有与喷漆表面的结构类似的结构或桔皮结构。
在根据本发明的另一种实施方式中，塑料材料由至少一种塑料组成。作为该塑料，可以使用聚氨酯，特别是部分交联的聚氨酯。
在根据本发明的另一种实施方式中，塑料元件为车辆遮阳板、车辆装饰件(例如，车顶装饰件或导水装饰件)、车辆风挡框架或挡风条。本发明不限于上述作为车辆附件形式的塑料元件的例子。借助于涂膜，所述附件及用于车辆的其它附件可以形成为黑色和彩色，例如匹配车辆涂料的颜色，包括白色车辆涂料颜色。涂膜既可以是有光泽的(特别是高光泽度的)，又可以是无光泽的，包括无光泽的单色或似金属的无光泽。
根据本发明的一种实施方式，塑料元件包括至少一个附加组成部件，该附加组成部件同样形成为涂覆的塑料元件或涂覆的塑料部件。在这种情况下，涂覆的塑料部件可以为至少一部分具有结构化表面的注塑成型部件的形式，该部分涂覆有涂膜。在涂覆的塑料元件为车顶装饰件的情况下，例如这种附加组成部件可以为用于关闭和打开车顶装饰件上的开口的挡板元件。在关闭时，挡板元件可以相对于车顶装饰件的其余部分形成视觉过渡部，并且具有类似于车顶装饰件的其余部分的结构化表面。同样地，塑料元件(例如，车顶装饰件)也可以形成为没有这样的附加组成部件或具有不同的附加组成部件。在车顶装饰件的情况下，除了挡板元件之外或作为挡板元件的替代方式，该装饰件可以相应地具有不同的附加组成部件，或者例如根本没有任何附加组成部件。
在本发明的另一种实施方式中，挤出部件作为涂层施加到基层的至少一部分上。因此，也可以生产出不完全形成为挤出部件而只是部分形成为挤出部件或包括该部件的塑料元件。
在本发明的一种实施方式中，基层为由金属制成的型材，特别是由铝、铝合金或钢制成的型材。由铝或铝合金制成的基层的优点在于，最终的涂覆的塑料元件可以之后根据需要根据所需的最终形状弯曲成形。
根据本发明的实施方式，颗粒由在塑料材料中不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成。由于在挤出设备中通过挤出生产挤出部件时，颗粒在塑料材料中不熔合或仅在适当小的程度上熔合，这意味着颗粒仍然可以使挤出部件的表面形成具有可以通过涂膜再现的结构，因此可以在涂覆有涂膜的挤出部件上产生表面结构或结构化。例如，表面结构化可以具有与车身部件涂料尽可能类似的桔皮结构或结构化。
在根据本发明的一种实施方式中，挤出设备为螺杆挤出机(例如，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机)或活塞式挤出机。例如，当产品经常更换或者使用可能损害或损坏螺杆的颗粒时，可以使用活塞式挤出机。
在根据本发明的另一种实施方式中，挤出部件或具有基层的挤出部件离开成形喷嘴的速率在10m/min和15m/min之间的范围内。该范围在经济方面特别有利。然而，本发明并不限于该速率范围。例如，根据功能和预期目的，该速率可以小于10m/min或大于15m/min。
在根据本发明的另一种实施方式中，单螺杆挤出机的速率在5rpm和25rpm之间的范围内。在挤出机中，速度取决于生产型材时的操作速率。速度越高，材料输出越大，因此每单位时间能够生产的型材越多。
根据本发明的另一种实施方式，生产设备包括结构化设备，该结构化设备使挤出部件的涂覆有涂膜的至少一部分结构化，并且优选为该部件提供或使该部件结构化为具有与喷漆表面尽可能类似的结构。以这种方式，可以特别地防止随后在车辆上作为附件安装的涂覆的塑料元件与相邻的喷漆车身部件之间不美观的过渡。
在根据本发明的另一种实施方式中，结构化设备为至少一个压花辊和/或至少一个斑点化和/或喷嘴装置。压花辊的优点在于，其设置有能够容易地转印到涂膜上的限定的或预定的表面结构，并且可以实现一致的结果。斑点化装置的优点在于，挤出部件上的涂膜可以通过被液体(例如，水或水蒸气)斑点化而以非常简单且成本有效的方式结构化。对于结构化设备而言，喷嘴装置的优点在于，涂覆有涂膜的挤出部件可以通过特定的方式结构化，可以通过调整或改变至少一个参数(例如，液体/气体射流距离涂膜的距离，特别是空气射流距离涂膜的距离、液体/气体射流的直径和/或液体/气体射流的压力)以有针对性的方式来控制或改变涂膜结构化的结果。
在根据本发明的一种实施方式中，生产设备包括基层供应设备，所述基层供应设备用于将基层供应到挤出设备，以给基层涂覆塑料材料或由塑料材料与颗粒组成的混合物，从而形成作为具有基层的挤出部件的塑料元件。
在根据本发明的另一种实施方式中，生产设备包括用于将包括涂膜的涂料转印膜供应到背衬层上的供应设备。该供应设备将背衬层从涂膜上移除，之后将涂膜供应到挤出设备以便通过涂覆设备涂覆由挤出设备生产的挤出部件。
根据本发明的一种实施方式，所述方法包括提供至少一个斑点化和/或喷嘴装置并且通过斑点化和/或喷嘴装置斑点化和/或喷射挤出部件的涂覆有涂膜的至少一部分，以使涂覆部分结构化。挤出部件可以仅由一种塑料材料制成或者由塑料材料与颗粒组成的混合物制成，该颗粒由在生产期间(例如，在挤出设备中)与塑料材料不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成。结果，例如可以另外使由于向塑料材料中加入颗粒而已经具有结构化的挤出部件结构化。
在任何可行的情况下，上述实施方式和改进可以通过任何方式组合。即使没有明确提及，本发明的另外的可能的实施方式、改进和实现方式也包括上面或下面针对实施方式描述的本发明的特征的组合。特别地，本领域技术人员还将各个方面作为改进或补充添加到本发明的基本形式中。
附图说明
现在将基于示意图中给出的实施方式来更详细地描述本发明，在示意图中：
图1为根据本发明的实施方式的用于生产涂覆的塑料元件的方法顺序的立体图；
图2为根据图1的涂覆的塑料元件的剖视图；
图3为根据本发明的另外的实施方式的涂覆的塑料元件的剖视图；以及
图4为注塑模具和附加组成部件的剖视图。
附图旨在给出对本发明的实施方式的更广泛的理解。它们示出了实施方式，并且与说明书一起旨在说明本发明的原理和概念。关于附图，其他实施方式和许多上述优点将变得清楚。附图中的元件不一定按比例。
在附图中，除非另有说明，类似的元件、特征和部件以及具有相同功能或作用的类似元件、特征和部件具有类似的附图标记。
具体实施方式
图1为根据本发明的实施方式的用于生产涂覆的塑料元件1的顺序的立体图，其以示意性、大大简化的方式且不按比例示出。
如上所述，目前通常给车身部件和车辆的附件喷漆。根据喷漆方法，车辆中这样的车身涂料的表面和塑料附件的喷漆表面在表面上具有限定的结构。用专业的话来说，该结构通常称为“桔皮”。
代替给附件(例如，遮阳板或装饰件、车顶架等)喷漆，例如可以使用涂料转印膜来生产高光泽度的黑色或车身颜色的挤出附件。在这种情况下，部件不再需要像目前那样在另外的工作步骤中进行喷漆。相反，漆状表面可以通过涂料转印膜来生产。
然而，由于其中使用辊或刮刀施加涂料转印膜的涂膜的生产方法，这些涂膜具有光滑且非常均匀的表面。因此，如果附件设置有这种涂膜并且安装在车辆上，则该设置有涂膜的附件因其非常光滑的表面衬着车辆的喷漆周围而特别醒目。结果，车辆看起来不一致并且在涂覆有涂膜的附件与喷漆的车身部件之间具有不希望的过渡。
因此，根据本发明，生产涂覆有涂料转印膜3的涂膜2并且具有结构化表面的涂覆的塑料元件1，例如，该结构化表面具有与喷漆表面尽可能类似的结构或桔皮结构。
如图1中根据本发明的实施方式所示，塑料元件1通过挤出工艺由塑料材料14完全制成挤出部件23。如下面图3所示，在根据本发明的替代实施方式中，塑料元件也可以仅部分制成挤出部件或具有附加基层的挤出部件。在这种情况下，例如，基层(例如，金属型材)在至少一部分(例如，在其外侧或可见侧)上设置有挤出部件。为此目的，通过挤出工艺给基层的至少一部分涂覆塑料材料14。
塑料材料14由塑料或至少两种塑料的组合组成。例如，可以使用的塑料为聚氨酯，特别是部分交联的聚氨酯或非热成型的聚氨酯或尽可能少地热成型的聚氨酯。然而，本发明并不限于聚氨酯作为塑料材料。可以使用适于生产作为挤出部件并且特别是涂覆有涂料转印膜3的涂膜2的车辆附件的塑料元件1的任何其他塑料材料或塑料材料的组合。
塑料元件1可以形成为车辆附件，例如遮阳板或装饰件、车顶装饰件或导水器、挡风条、车辆风挡框架等。
如图1中以非常简化的方式且不按比例示出的那样，在挤出期间，由至少一种塑料组成的塑料材料14被熔化(例如，连续地熔化)，并通过挤出设备5的成形喷嘴4排出。在该过程中，在图1中，例如使用成形喷嘴4来形成作为车辆附件的装饰件6或作为塑料元件1的遮阳板。
在可替代的实施方式中，如随后的图3中所示，例如塑料元件1可以仅部分由塑料材料14制成，而不是完全由塑料材料14制成。例如，塑料元件可以包括基层，例如由铝、铝合金或钢制成的金属型材，通过挤出给该基层的至少一部分涂覆塑料材料14，以形成作为具有基层的挤出部件的塑料元件。接下来，给塑料元件的通过挤出涂覆有塑料材料的部分的外侧涂覆涂料转印膜的涂膜，以形成最终的涂覆的塑料元件。为了使塑料元件的涂覆有塑料材料的部分具有限定的表面结构，在随后施加涂膜之前，可以向塑料材料中加入颗粒(下面更详细地描述)。关于图1和随后的图2的实施方式，通过举例描述了加入颗粒。与图1中塑料元件1完全形成为挤出部件23的图示不同，在随后图3中示出的根据本发明的实施方式中，通过基层供应设备(没有示出)将基层(例如，金属型材)供应到挤出设备，并且通过挤出设备给该基层涂覆塑料材料。接下来，给挤出部件涂覆涂膜，并且由于加入塑料材料中的颗粒和/或由于通过结构化设备进行结构化(下面更详细地描述)而形成结构化表面。挤出部件可以在离开形成挤出部件的挤出设备之后马上涂覆涂膜，或者过一段时间之后涂覆涂膜。例如，可以在用于挤出部件的后续冷却浴的下游涂覆挤出部件。然而，本发明并不限于挤出部件涂覆涂膜的这些时间的例子。涂膜可以在任何其他合适的时间施加或涂覆于挤出部件上。这同样适用于通过结构化设备(下面更详细地描述)使涂膜结构化。涂膜可以通过结构化设备(例如，压花辊或斑点化和/或喷嘴装置)施加到挤出部件上，并且在离开挤出设备之后马上或过一段时间之后通过结构化设备结构化。同样地，涂膜也可以施加到挤出部件上并且在挤出部件通过后续冷却浴之后通过结构化设备进行结构化。涂膜可以在施加到或涂覆到挤出部件上之后马上结构化，或在后面的下游工作步骤中结构化。
根据本发明的一种实施方式，为了使塑料元件1在其要涂覆涂膜的外侧具有与喷漆表面或桔皮结构尽可能类似的结构，向塑料元件1的塑料材料14中加入前述颗粒。出于清楚的原因，引入塑料元件1中的颗粒没有在图1中示出。
所述颗粒由在塑料材料中不熔化或不熔合或尽可能少地熔化或熔合的材料或材料的组合组成。因此，如随后图2中所示，颗粒与塑料材料一起形成结构化表面，在另外涂覆涂膜2时，该结构化表面形成桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构。
在该实施方式中，为了在挤出物或塑料元件1上产生桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构，使用至少一种合适的添加剂对涂膜2下面的塑料或塑料材料14进行改性，该添加剂为不熔合或仅在较小程度上熔合的颗粒的形式。这种向塑料材料中加入颗粒产生了一种表面结构，如随后的图2所示，在塑料元件1涂覆该膜2之后，该表面结构被转印到涂料转印膜3的涂膜2上或在该涂膜2上再现，使得产生与桔皮结构或喷漆表面的结构类似的表面。挤出物或挤出部件的结构并因此塑料元件1的结构可以通过改性物质的类型和添加量来进行有针对性的控制。
对于颗粒，例如可以使用交联的颗粒，因此可以使用不熔融的聚氯乙烯(PVC)颗粒或交联的橡胶颗粒、木材颗粒、至少一种热固性或热固化塑料(例如，环氧树脂、聚氨酯等)的颗粒、矿物材料的颗粒，滑石、白垩、玻璃，特别是玻璃球状物、陶瓷、聚酰胺、金属等。例如，塑料材料可以含有比例在20％和30％之间的范围内的颗粒。然而，本发明不限于在20％和30％之间的范围内的这种颗粒比例。根据功能和预期目的，该比例也可以小于20％。颗粒可以由相同材料或至少两种不同材料制成，并且具有相同尺寸或直径，或者以至少两种不同的尺寸或直径加入塑料材料中。
为了使挤出部件23或塑料元件1形成为具有与桔皮或喷漆表面尽可能类似的结构，通过举例颗粒的直径在40μm和60μm之间的范围内，优选在45μm和55μm之间，特别优选为50μm±4μm。原则上，颗粒的尺寸或直径可以根据挤出部件23或塑料元件1的表面所需的压花或结构自由地选择。涂料转印膜的涂膜越厚，再现的挤出部件23或塑料元件1的表面的结构或压花越少且越软。涂膜转印膜越薄，再现的挤出部件23或塑料元件1的结构或压花越大且越粗糙。因此，选择颗粒的尺寸或直径以及涂膜的厚度可以有针对性地调整要设置涂膜的挤出部件23或塑料元件的表面的结构。
形状(例如，桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构)可以通过选择颗粒的直径或尺寸来进行特别的控制或调整。颗粒的直径或尺寸越大，挤出部件23或塑料元件1的要设置涂膜2的表面越粗糙，并且颗粒的直径或尺寸越小，挤出部件23或塑料元件1的要设置涂膜2的表面越光滑。
在通过挤出生产挤出部件23或塑料元件1时，使用挤出设备5。在这方面，可以使用螺杆挤出机(例如，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机)或活塞式挤出机作为挤出设备5。在活塞式挤出机中，通过活塞产生压力。特别是在要处理的材料不能通过螺杆挤出机处理时或产品经常更换时，使用活塞式挤出机。然而，本发明不限于挤出设备的上述例子。
挤出部件23或塑料元件1离开挤出设备5的成形喷嘴4的速率在优选10m/min和15m/min之间的范围内。如果单螺杆挤出机用作挤出设备5，单螺杆挤出机5的挤出螺杆的速度在优选5rpm和25rpm之间的范围内。
在图1所示的实施方式中，除了涂膜2之外，涂料转印膜3还包括可选的背衬层11和可选的附加保护层24。背衬层11设置在涂膜2的下面，保护层24设置在涂膜2的顶部侧。在涂覆最终的挤出部件之前，在挤出设备5的上游从涂膜2上移除背衬层11。然而，保护层24最初保持在涂膜2上，并且如图1所示，例如与涂膜2一起施加到挤出部件23上并且仅在后面的步骤中(在已经提供涂覆有涂膜2的最后的塑料元件1之后)从涂膜2上移除。
如图1所示，在挤出部件23或塑料元件1已经离开挤出设备5的成形喷嘴4之后，通过涂覆设备15将涂料转印膜3的涂膜2和附加保护层24(如果存在)施加到挤出部件23或塑料元件1的要涂覆的表面区域。优选地，例如在离开成形喷嘴4之后，假设挤出部件23或塑料元件还是温热的，就马上通过涂覆设备将涂膜转印膜3的涂膜2和附加保护层24(如果存在)施加到挤出部件23或塑料元件1上，并且随后对涂覆有涂膜2和附加保护层24(如果存在)的挤出部件23或塑料元件1进行冷却。在该过程中，涂覆有涂膜转印膜3的涂膜2和附加保护层24(如果存在)的挤出部件23或塑料元件1可以在室温下冷却或者可以使用另外的冷却设备(没有示出)来冷却。代替在离开成形喷嘴4之后马上被施加到挤出部件23或塑料元件1上，涂膜2和附加保护层24(如果存在)也可以过一段时间之后施加到挤出部件23或塑料元件1上，例如在冷却挤出部件23或塑料元件1之前、之时和/或之后。在涂膜2保持在挤出部件23上以提供最终的塑料元件1时，将保护层24(如果存在)从涂膜2上移除或剥离下来。在具有金属基层的挤出部件的情况下，例如，这可以在拉伸弯曲处理之后进行，在拉伸弯曲处理期间，具有金属基层并且涂覆有涂膜2和保护层24的挤出部件根据需要通过拉伸弯曲处理成形。然而，保护层24也可以在任何其他合适的时间从涂膜2上剥离下来。这可以在挤出工具的上游或在离开挤出工具之后进行，例如在离开挤出工具之后马上进行、在通过结构化设备使涂膜结构化之前或之后进行、在冷却挤出部件之前或之后进行等。本发明不限于上述例子。另外，根据功能或预期目的，背衬层11和保护层24可以由相同材料或不同材料制成。
例如，如图1中的箭头所示，涂覆设备15可以包括辊或刮刀(没有示出)，该辊或刮刀可以用于将涂料转印膜3的涂膜2施加到挤出部件23或塑料元件1上。然而，可以提供能够将涂膜2施加到挤出部件23的至少一部分上的任何其他涂覆设备15。
在本发明的另一种实施方式中，除了将颗粒引入塑料材料之外或者作为将颗粒引入塑料材料的替代方式，可以通过使用上述结构化设备7来使挤出部件23或塑料元件1的设置有涂膜2的表面结构化而使挤出部件23或塑料元件1具有桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构。
在这方面，如通过举例和在图1中纯示意性示出的那样，可以提供至少一个压花辊8作为结构化设备7，例如该辊为挤出部件23或塑料元件1的涂覆有涂膜2的表面提供桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构。为此目的，如图1中通过非常简化的方式所示，压花辊8具有相应的轮廓或结构化表面9。
另外，同样如图1中通过非常简化的方式所示，可以提供斑点化和/或喷嘴装置10作为结构化设备7。斑点化和/或喷嘴装置10被设计成使用液体或蒸气(例如，水或水蒸气)使挤出部件23或塑料元件1的涂覆有涂料转印膜3的涂膜2的表面斑点化，和/或使用至少一个或多个喷嘴(没有示出)在要涂覆涂膜2的表面处进行喷射，特别是液体射流或气体射流，以使该表面结构化。通过这种方式结构化的表面优选具有桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构。
如上所述，如图1通过举例所示，涂料转印膜3包括涂膜2、保护层24和背衬层11。另外，涂料转印膜3的涂膜2可以具有用于获得特定的光泽效果的一层或多层，例如该光泽效果特别地为高光泽度效果、金属效果、无光泽效果、彩色效果、再现挤出部件23或塑料元件的表面的结构或压花的效果等。可选地，涂料转印膜也可以设置有上述附加保护层24，该保护层设置在涂料转印膜3的涂膜2的顶部侧以便保护涂膜。如上所述，该保护层24可以在涂膜2被施加到塑料元件之前或之后再移除。然而，用于涂料转印膜3的涂膜的背衬层11在涂膜被施加到塑料元件之前移除。
通过膜供应设备12将涂料转印膜3施加到挤出设备5上，在该过程中，在通过涂覆设备将涂料转印膜2施加到挤出部件23或塑料元件1上之前，通过膜供应设备12将背衬层11从涂膜2上移除或剥离下来。涂料转印膜3的涂膜2在图1中用虚线表示。例如，可用于本发明的示例性涂料转印膜由沃尔瓦格涂料有限公司和阿克苏诺贝尔公司制造。在图1所示的例子中，保护层24用虚线表示，并且例如在离开挤出设备5之后(例如，在涂膜2通过结构化设备结构化之前)从涂膜2上移除。
例如，根据塑料元件1随后被紧固到的喷漆车身部件的涂料颜色，涂膜2可以同时具有至少一个背衬层和至少一个具有预定的涂料颜色的层。结果，可以生产黑色和彩色(包括白色)涂覆的塑料元件1作为车辆的附件。如上所述，涂膜可以是有光泽的(特别是高光泽)、无光泽的和/或金属的，以产生适当涂覆的塑料元件1。
图2是根据图1的塑料元件1的高度简化、纯示意性且不按比例的剖视图，该塑料元件1涂覆有涂料转印膜的涂膜2。如图2所示，在根据本发明的实施方式中，塑料元件1完全形成为挤出部件23，并且另外涂覆有涂膜2。
如上述针对图1所述，向挤出部件23或塑料元件1的塑料材料14加入颗粒13。颗粒13由在挤出设备中与塑料材料14不熔合或在挤出设备中仅与塑料材料尽可能少地熔合的材料或材料的组合组成，以产生结构化表面，而不是光滑表面。通过这种方式，如图2所示，颗粒13可以与挤出部件23或塑料元件1一起产生结构化表面，而不是目前这样完全光滑的表面。
被施加到挤出部件23或塑料元件1的结构化表面的涂料转印膜的涂膜2再现挤出部件23或塑料元件1的结构化表面，使得可以产生具有涂覆有涂膜2并且例如具有桔皮结构或与喷漆表面尽可能类似的结构的表面的塑料元件1。
涂料转印膜的涂膜2同样在图2中用虚线表示。
图3为根据本发明的另一种实施方式的塑料元件1的大大简化、纯示意性且不按比例的剖视图，该塑料元件1涂覆有涂料转印膜的涂膜2。
根据图3的塑料元件1与图1和图2的塑料元件的不同之处在于，塑料元件1没有完全制成挤出部件，而是由至少一种塑料组成的塑料材料14仅部分制成挤出部件23。图3中的实施方式的塑料元件1具有设置有或涂覆有挤出部件23的基层16，例如由铝、铝合金或钢制成的金属型材。然而，本发明并不限于由金属制成的基层16。根据功能和预期目的，基层16也可以由能够通过挤出涂覆由至少一种塑料组成的塑料材料的任何其他材料或材料的组合制成，以形成作为具有基层的挤出部件23的塑料元件1。
如上通过举例针对图1和图2所述，基层16的至少一部分通过挤出涂覆有塑料材料14以形成挤出部件23，如上通过举例针对图1和图2所述，可以向塑料材料14中可选地和另外加入颗粒13，以随后形成结构化表面。为了防止不必要的重复，参照有关图和图2的描述。
在图3所示的实施方式中，例如由铝合金制成的基层16的可见侧或顶部侧通过挤出涂覆有由至少一种塑料组成的塑料材料14。为了形成结构化表面，例如与桔皮或喷漆表面尽可能类似的结构，例如向塑料材料14中另外加入颗粒13。在图3所示的实施方式中，颗粒13(例如，为预定直径的珠的形式或适于产生结构化表面的形式)由在塑料材料中不熔化或熔合或尽可能少地熔化或熔合的材料或材料的组合制成。如上针对图1和图2所述，例如珠形式的颗粒13可以由聚氯乙烯(PVC)、交联橡胶、木材、至少一种热固性或热固化塑料(例如，环氧树脂、聚氨酯等)、矿物材料、滑石、白垩、玻璃、陶瓷、聚酰胺、金属等制成。然而，本发明不限于上述用于颗粒的材料。相反，可以使用适于加入用于塑料元件的挤出部件23的塑料材料中以产生所需的表面结构的任何其他材料或材料的组合。
接下来，如上通过举例针对图1和图2所述，将涂料转印膜的涂膜2施加到塑料元件1的基层16的涂覆有塑料材料14的外表面上。在图3中，涂膜2同样使用虚线表示。另外或可替代地，如上针对图1和图2所述，塑料元件1的涂覆有涂膜23的挤出部件23也可以通过结构化设备(例如，压花辊等)结构化。
例如，图3和前面图1和图2中所示的涂覆的塑料元件1可以用作车辆上的遮阳板或装饰件，例如车顶装饰件。具有特别是由铝合金制成的基层16的涂覆的塑料元件1的优点在于，其可以根据需要过一段时间之后弯曲，例如以便沿着作为车顶装饰件的车顶并且至少沿着一个车辆柱延伸。
作为涂覆的塑料元件1，这种遮阳板或装饰件，特别是用于车辆的车顶装饰件可以包括一个或多个附加组成部件，各个附加组成部件形成为根据图1、图2或图3的涂覆的塑料部件或塑料元件，并且优选在视觉上与作为涂覆的塑料元件1的车顶装饰件没有不同或不同之处尽可能小。在车顶装饰件的情况下，例如该附加组成部件可以为用于打开和关闭车顶装饰件上的开口的挡板元件。例如，该挡板元件可以向外折叠成打开位置，以打开车顶装饰件的开口，从而将元件(例如，车顶架等)安装到车辆上。如上针对图1至图3所述，附加组成部件可以与作为涂覆的塑料元件1的车顶装饰件通过相同的方式设计。
在可替代的实施方式中，如图4中通过纯示意性且大大简化的方式所示，附加组成部件可以设计成涂覆的塑料部件17。
图4为用于生产作为附加组成部件的涂覆的塑料部件17的注塑模具18的剖视图。在这种情况下，注塑模具具有两个半模19、20。在图4所示的实施方式中，一个半模19的内侧的一部分设置有用于在塑料元件17上产生结构化表面的结构化部分21。在该过程中，将图4中用虚线表示的涂膜2嵌入注塑模具18中并且使用至少一种塑料材料22进行嵌入成型。同时，将涂膜2压靠在半模19的结构化内侧，以在生产的塑料元件17上提供结构化表面。因此，涂覆有涂膜2的最终的塑料元件17能够设置有具有与桔皮或喷漆表面尽可能类似的结构的表面结构。
如上针对图1至图3所述，涂膜2可以具有至少一层或多层。另外，涂覆的塑料元件17可以通过单一组分注塑成型工艺或通过多组分注塑成型工艺制成。
如上所述，可以将用于车辆的附件(例如，遮阳板或装饰件、车辆风挡框架等，其中装饰件例如为车顶装饰件)制成塑料元件1。图1、图2和图3所示的塑料元件1的形状及其截面仅通过举例给出，并且本发明不限于此。可以产生特别是可以通过挤出设备产生的任何形状和截面。同样地，本发明不限于图3所示的由挤出部件和基层组成的塑料元件的具体实施方式。根据功能和预期目的，基层可以具有任何型材。此外，根据功能和预期目的，挤出部件可以具有任何形状或者基层可以涂覆有该挤出部件。
尽管已经基于优选的实施方式作为整体在上面描述了本发明，但是本发明并不限于此，而是可以通过许多方式进行修改。上述实施方式，特别是其各个特征可以组合。
附图标记列表
1塑料元件 2涂膜 3涂料转印膜 4成形喷嘴 5挤出设备 6装饰件 7结构化设备 8压花辊 9轮廓表面 10斑点化和/或喷嘴装置 11背衬层 12膜供应设备 13颗粒 14塑料材料 15涂覆设备 16基层 17涂覆的塑料部件 18注塑模具 19半模 20半模 21结构化部分22塑料材料 23挤出部件 24保护层

Claims (35)

1.一种用于车辆的塑料元件(1)，其中，塑料元件(1)形成为挤出部件(23)或具有基层(16)的挤出部件(23)，其中挤出部件(23)的外侧的至少一部分涂覆有涂膜(2)以形成具有结构化表面的塑料元件(1)，其中挤出部件(23)由塑料材料(14)与颗粒(13)组成的混合物制成，其中颗粒(13)由与塑料材料不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成，以形成挤出部件(23)的结构化表面，其中涂膜(2)再现挤出部件(23)的由于加入的颗粒(13)而被结构化的表面从而形成塑料元件(1)的结构化表面。
2.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
涂膜(2)的表面通过至少一个结构化设备(7)而被结构化。
3.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
通过作为结构化设备(7)的至少一个压花辊(8)使涂膜(2)机械地结构化。
4.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
通过作为结构化设备(7)的至少一个斑点化和/或喷嘴装置(10)使涂膜(2)机械地结构化，其中使用介质斑点化和/或喷射涂膜(2)，从而使塑料元件(1)的表面结构化。
5.根据权利要求4所述的塑料元件，其特征在于，
所述介质为液体和/或气体。
6.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)的尺寸和/或材料相同。
7.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)的尺寸和/或材料不同。
8.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)由聚氯乙烯、不熔融的塑料材料或塑料材料的组合、矿物材料、陶瓷材料、滑石、白垩和/或玻璃制成。
9.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)在挤出部件(23)的塑料材料(14)中的比例在20％和30％之间的范围内。
10.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)的直径在40μm和60μm之间的范围内。
11.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)的直径在45μm和55μm之间的范围内。
12.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
颗粒(13)的直径在50μm±4μm之间的范围内。
13.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
塑料材料(14)由至少一种塑料组成，所述塑料为聚氨酯。
14.根据权利要求13所述的塑料元件，其特征在于，
所述塑料是部分交联的聚氨酯。
15.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
塑料元件(1)为车辆遮阳板、车辆装饰件(6)、车辆风挡框架或挡风条。
16.根据权利要求15所述的塑料元件，其特征在于，
车辆装饰件(6)为车顶装饰件或导水装饰件。
17.根据权利要求15所述的塑料元件，其特征在于，
塑料元件(1)具有至少一个附加组成部件，所述附加组成部件也形成为涂覆的塑料元件(1)或涂覆的塑料部件(17)，所述涂覆的塑料部件(17)形成为至少一部分具有结构化表面的注塑成型部件，该部分涂覆有涂膜(2)。
18.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
挤出部件(23)以涂层形式被施加到基层(16)的至少一部分上。
19.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
基层(16)为由金属制成的型材。
20.根据权利要求19所述的塑料元件，其特征在于，
基层(16)为由铝、铝合金或钢制成的型材。
21.根据权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，
结构化表面具有与喷漆表面尽可能类似的结构。
22.一种用于生产根据权利要求1所述的塑料元件(1)的生产设备，其中，所述塑料元件是车辆附件，所述生产设备包括：
挤出设备(5)，其具有用于生产作为塑料元件(1)的车辆附件的成形喷嘴(4)，塑料元件(1)为具有基层(16)的挤出部件(23)的形式，其中所述基层(16)是金属型材；
基层供应设备，所述基层供应设备用于将作为基层(16)的金属型材供应到挤出设备(5)，以便给金属型材涂覆塑料材料(14)与颗粒(13)组成的混合物，从而形成作为挤出部件(23)的塑料元件(1)，所述挤出部件(23)具有作为基层(16)的金属型材，其中在挤出设备(5)中，所述颗粒(13)由与塑料材料(14)不熔合或与塑料材料尽可能少地熔合的材料制成；
用于供应涂料转印膜(3)的膜供应设备(12)，其中所述涂料转印膜(3)具有涂膜(2)和背衬层(11)，其中所述膜供应设备(12)将背衬层(11)从涂膜(2)上移除并且将涂膜(2)供应到挤出设备(5)以涂覆挤出部件(23)，以及
涂覆设备(15)，其用于给挤出部件(23)的至少一部分涂覆涂膜(2)，其中涂膜(2)再现挤出部件(23)的由于加入的颗粒(13)而被结构化的表面从而形成塑料元件(1)的结构化表面。
23.根据权利要求22所述的生产设备，其特征在于，
挤出设备(5)为螺杆挤出机或活塞式挤出机。
24.根据权利要求23所述的生产设备，其特征在于，所述挤出设备(5)为螺杆挤出机，所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
25.根据权利要求22所述的生产设备，其特征在于，
形成为挤出部件(23)及其基层(16)的塑料元件(1)离开挤出设备(5)的成形喷嘴(4)的速率在10m/min和15m/min之间的范围内。
26.根据权利要求24所述的生产设备，其特征在于，单螺杆挤出机的速率在5rpm和25rpm之间的范围内。
27.根据权利要求22所述的生产设备，其特征在于，
生产设备包括结构化设备(7)，所述结构化设备使塑料元件(1)的挤出部件(23)的涂覆有涂膜(2)的至少一部分上的涂膜(2)结构化。
28.根据权利要求27所述的生产设备，其特征在于，
所述结构化设备(7)使涂膜(2)具有与喷漆表面尽可能类似的结构。
29.根据权利要求27所述的生产设备，其特征在于，
所述结构化设备(7)是至少一个斑点化装置，其中所述斑点化装置被设计成使用液体或蒸气使塑料元件(1)的涂覆有涂膜(2)的表面斑点化。
30.根据权利要求27所述的生产设备，其特征在于，
所述结构化设备(7)是至少一个喷嘴装置，其中所述喷嘴装置被设计成使用至少一个或多个喷嘴将液体射流或气体射流传递至要涂覆涂膜(2)的表面处，以使得该表面结构化。
31.根据权利要求30所述的生产设备，其特征在于，
喷嘴装置的至少一个参数是能够调节或者改变的，其中至少一个参数是液体/气体射流距离涂膜(2)的距离、液体/气体射流的直径和/或液体/气体射流的压力。
32.根据权利要求27所述的生产设备，其特征在于，
结构化设备(7)为至少一个压花辊(8)。
33.一种用于生产根据权利要求1所述的塑料元件的方法，其特征在于下述步骤：
提供挤出设备(5)；
提供涂覆设备(15)；
由塑料材料(14)与颗粒(13)组成的混合物通过挤出设备(5)生产作为挤出部件(23)或具有基层(16)的挤出部件(23)的形式的塑料元件(1)，其中颗粒(13)由在挤出设备(5)中与塑料材料(14)不熔合或与塑料材料(14)尽可能少地熔合的材料制成；
通过涂覆设备(15)给挤出部件(23)的外侧的至少一部分涂覆涂膜(2)，涂膜(2)形成挤出部件(23)的由于加入的颗粒(13)而被结构化的表面，从而生产具有结构化表面的塑料元件(1)。
34.一种用于生产根据权利要求1所述的塑料元件的方法，其特征在于下述步骤：
提供挤出设备(5)；
提供涂覆设备(15)；
提供结构化设备(7)；
由塑料材料(14)或由塑料材料(14)与颗粒(13)组成的混合物通过挤出设备(5)生产作为挤出部件(23)或具有基层(16)的挤出部件(23)的形式的塑料元件(1)；
通过涂覆设备(15)给挤出部件(23)的外侧的至少一部分涂覆涂膜(2)；以及
通过结构化设备(7)使挤出部件(23)的涂覆有涂膜(2)的至少一部分上的涂膜(2)结构化，从而生产具有结构化表面的塑料元件(1)。
35.根据权利要求33或34所述的方法，其特征在于下述步骤：
提供至少一个斑点化和/或喷嘴装置(10)；
通过斑点化和/或喷嘴装置(10)斑点化和/或喷射挤出部件(23)的涂覆有涂膜(2)的至少一部分上的涂膜(2)，从而使涂覆部分结构化并形成具有结构化表面的塑料元件(1)。
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