CN108164963A - 一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮材料及其制备方法 - Google Patents

一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，包括如下组分：聚碳酸酯树、钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂、分散剂、光扩散剂、珠光粉；所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为5‑8g/10min。本发明是将各组分经挤出造粒后一次性注塑加工成型，镭雕后在表面进行UV处理。不仅简化了成型工艺，而且避免了因多余工艺带来的不良率。本发明经特殊配方处理后其白色均匀分散到PC件中，使白色具有渐变效果不至于刺眼，同时使字符具有一种立体感。为了防止该旋钮显示屏凸起处易造成碰撞和摩擦，对其表面进行UV处理，使其耐刮擦，从而避免因其表面刮擦影响面罩透光效果的问题。

Description

一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种汽车旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮材料及其制备方法，特别涉及一种背光率良好的旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮材料及所述控制面板与模式按钮的制备方法。
背景技术
旋钮式换挡器，是电子换挡杆的一种形式，相比其他的换挡器，比如电子排挡、中控台按钮等形式，旋钮式换挡器出现的时间较晚，且更省空间，看起来也更美观，大气。目前采用旋钮式换挡器的汽车大多属于高档型轿车。
旋钮式换档器可分为旋钮部分和控制面板部分。其控制面板部分包括围括在旋钮部分周围面板及嵌在该面板上的模式按钮面板两部分，所述控制面板内部设有背景光和LED指示灯两部分光源，其中，背景光用于对控制面板和模式按钮的提示符或装饰纹提亮，LED指示灯则用于给控制面板上的挡位标识提亮，以实时显示正在驾驶的挡位。当驾驶员使用汽车旋钮式换挡器执行选换挡与模式操作时，需要所述控制面板发出满足设计要求的背景光，实时提示驾驶员挡位提示符与操作模式，同时，内置的LED指示灯的灯光透过面板显示当前所选的档位，提示驾驶员所选的挡位。因此，对旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮的面板(下文简称：模式按钮)的光学性能有四个要求：
其一：透光性能均一，当透光性不均匀时，会导致背景光亮度不一，致使背景光难以达到车规级要求。
其二：色度范围广，由于其控制面板内部需要同时发出背景光显示挡位提示字符及LED指示灯光显示的档位，当色度范围较窄时，背景光与指示灯光颜色区分不足。
其三：合适的雾度，过高雾度会使得背景光和指示灯光混合在一起；过低雾度会使得眩光严重，容易导致驾驶员眼睛疲劳，不利于安全行车。
其三、亮度适宜，亮度太高会引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件，造成视觉疲劳，对驾驶员产生安全隐患；亮度太低难以满足汽车内部部件的标准要求，驾驶时驾驶员需要较长时间才能看清灯光指示的内容。
在现有技术中，用于汽车旋钮旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮材料，通常是使用纯的透光树脂材料，如PC(聚碳酸酯)，所述选换挡控制面板与模式按钮的制备方法是，先用透光树脂进行所述控制面板或模式按钮注塑加工成型，成型后先在所述控制面板或模式按钮内表面喷涂一层透光白色涂料，再在其外表面喷涂一层遮光黑色涂料，然后对相应的指示灯发光区域进行镭雕处理，最后使用UV漆进行表面处理。
由于现有的镭雕技术对其深度难以控制，造成镭雕深度误差大，会使得镭雕区域的透光不均匀，致使背景光难以达到车规级要求。
此外，目前的控制面板与模式按钮材料只能够满足一般的背景光源的要求，而对于LED指示灯的光源并没有额外区分的加工方法，两种光源的区分度不足。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种适用于制备旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮的材料，用此材料制成的选换挡控制面板与模式按钮在工作时透光均匀，亮度、色度和雾度适中，能满足它们的光学性能要求。
本发明的第二个目的是提供上述材料制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的方法。
本发明第一个目的可以通过以下的技术方案来实现:
一种制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于，由如下组分按重量份组成：
所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为5-8g/10min。
本发明可以做以下进一步的改进：
本发明为了在成型后尽可能不产生色差，经本发明人试验研究，所述的钛白粉优选采用经过1000目筛选后的钛白粉。
本发明为了既在注塑时良好的润滑效果，又有利于与其他组分协同作用，经本发明人试验研究，所述聚乙烯蜡优先采用XH-202光良润滑剂。
本发明为了防止所述选换挡控制面板与模式按钮在使用过程中容易被氧化分解，影响使用寿命，同时能与其他组分协同作用，经本发明人试验研究，所述抗氧剂优先采用抗氧剂1010。
本发明为了使加工过程中各组分混合更易于分散均一，不影响各组分之间的协同作用，经本发明人试验研究，所述分散剂优先采用65#白油。
本发明为了得到合适的雾度，经本发明人试验研究，所述光扩散剂优先采用经1000目筛选后的硫酸钡。
本发明为了得到合适的雾度和珠光效果，经本发明人试验研究，所述珠光粉优先采用经1500目筛选后的银白色SB1222号珠光粉。
本发明所述材料配方原理说明：
聚碳酸酯树脂是本发明的主要成分，聚碳酸酯的机械性能优越，是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的热塑性工程塑料。在汽车照明系统中，目前所有车型几乎全部采用抗冲击性和透光性良好的聚碳酸酯材料，并且充分利用其易成型加工的特性，将车灯头部、连接片和灯体等全部模塑在透镜中，设计灵活性大，便于加工，是玻璃无法替代的。
钛白粉的作用是为了颜色均匀化，以防止产生色差。
聚乙烯蜡作为所述的选换挡控制面板与模式按钮在挤出、压延、注射加工中的润滑剂，可提高加工效率，防止和克服薄膜、管材、片材粘结，提高成品的平滑度和光泽度，改善成品外观。
抗氧剂用于延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。在本发明中的目的是在成型时将各组分分散均匀，防止凝聚。
光扩散剂的作用是混合在树脂材料中增加光的散射和投射，在适当遮挡住发光源发出的刺眼光线的同时，又能使整个树脂发出更加柔和的光亮；达到透光不透明的效果。
珠光粉均匀地分散于树脂里，且平行于物质表面形成多层分布，同在珍珠中一样，入射光线会通过多重反射、干涉，显现出珠光效果，作用是增加材料的光泽效果。珠光粉颗粒越大，闪烁效果越强，而对底色的遮盖力越弱；反之颗粒越小，对底色的遮盖力越强，光泽越柔和。
本发明的第二个目的可以通过以下的技术措施来实现：采用上述材料制备旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯树脂在≥140℃下干燥3-5小时；将光扩散剂在85-95℃下干燥5-7小时；
将干燥后的聚碳酸酯树脂、干燥后的光扩散剂与钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂和珠光粉按比例加入至混合机内预混2-3分钟；然后加入分散剂再次混合5-8分钟；
将上述混合后的原料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒；
(2)将上述经过造粒后的材料在注塑机中一次性注塑所述的选换挡控制面板与模式按钮一体成型；
(3)将注塑成型的选换挡控制面板与模式按钮，在其内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆并烘干，
在烘干后的选换挡控制面板与模式按钮的外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
再在选换挡控制面板或模式按钮的外表面对挡位和提示符显示区域进行激光镭雕；
(4)将步骤⑶所得的选换挡控制面板与模式按钮的整个外表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯使UV漆固化；
(5)包装成成品。
本发明所述的制备方法可以做以下进一步的改进：
优选的，在步骤⑸中还包括对步骤⑷所得的选换挡控制面板或模式的按钮进行检测，检测合格后包装成成品。检测合格标准为：所述选换挡控制面板与模式按钮背光灯亮度范围为6-9cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.3±0.03，0.3±0.03)；
所述选换挡控制面板与模式按钮的指示灯合适亮度范围为140-200cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.56±0.03，0.43±0.03)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1)本发明采用特定的材料制成的汽车旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮，透光率均一，亮度、色度在汽车车规级的标准范围内，雾度合适。
2)本发明能使原料均匀分散到树脂载体中，使背景光穿过本发明的选换挡控制面板与模式按钮时会产生珠光效果，不会直射至驾驶员的眼睛内，防止眩光；还能使LED指示灯发出的光亮与背景光区分开来，增强挡位与模式提示符的指示效果，从而解决现有技术中因镭雕深度误差大，造成镭雕区域的透光不均匀，致使背景光难以达到车规级要求的问题。
3)本发明为了防止选换挡控制面板或模式按钮易造成碰撞和摩擦，对其表面进行UV处理，使其耐刮擦，从而避免因其表面刮擦影响面罩透光效果的问题。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
对比例一
(1)本对比例一是将塑件以纯聚碳酸酯树脂进行注塑成型，在选换挡控制面板和模式按钮内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆，烘干后；
(2)外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
(3)在外表面对显示区域进行激光镭雕；
(4)将选换挡控制面板和模式按钮表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯照射，使其由液态转化为固态；最后进行装配、测试，合格后包装成成品；
实施例一
一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，其特征在于，由如下组分按重量份组成：
聚碳酸酯树脂的熔融指数为5-8g/10min；光扩散剂为经1000目筛选后的硫酸钡；珠光粉为经1500目筛选后的银白色SB1222号珠光粉。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯树脂在≥140℃下干燥3小时；将光扩散剂在85℃下干燥5-7小时；
将干燥后的聚碳酸酯树脂、干燥后的光扩散剂、钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂和珠光粉按比例加入至混合机内预混3分钟；再加入分散剂再次混合8分钟；
混合后的原料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒；
(2)将上述经过造粒后的材料在注塑机中一次性注塑成型；
(3)将注塑成型的旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，在其内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆并烘干，
烘干后旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
在旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面对显示区域进行激光镭雕；
(4)将旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮整个表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯使UV漆固化；
(5)包装成成品。
实施例二
一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，其特征在于，由如下组分按重量份组成：
聚碳酸酯树脂的熔融指数为5-8g/10min；光扩散剂为经1000目筛选后的硫酸钡；珠光粉为经1500目筛选后的银白色SB1222号珠光粉。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯树脂在≥140℃下干燥3小时；将光扩散剂在85℃下干燥5小时；
将干燥后的聚碳酸酯树脂、干燥后的光扩散剂、钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂和珠光粉按比例加入至混合机内预混2分钟；再加入分散剂再次混合5分钟；
混合后的原料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒；
(2)将上述经过造粒后的材料在注塑机中一次性注塑成型；
(3)将注塑成型的旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，在其内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆并烘干，
烘干后旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
在旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面对显示区域进行激光镭雕；
(4)将旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮整个表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯使UV漆固化；
(5)包装成成品。
实施例三
一种旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，其特征在于，由如下组分按重量份组成：
聚碳酸酯树脂的熔融指数为5-8g/10min；光扩散剂为经1000目筛选后的硫酸钡；珠光粉为经1500目筛选后的银白色SB1222号珠光粉。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯树脂在≥140℃下干燥5小时；将光扩散剂在95℃下干燥7小时；
将干燥后的聚碳酸酯树脂、干燥后的光扩散剂、钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂和珠光粉按比例加入至混合机内预混3分钟；再加入分散剂再次混合8分钟；
混合后的原料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒；
(2)将上述经过造粒后的材料在注塑机中一次性注塑成型；
(3)将注塑成型的旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮，在其内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆并烘干，
烘干后旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
在旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的外表面对显示区域进行激光镭雕；
(4)将旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮整个表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯使UV漆固化；
(5)包装成成品。
对对比例和实施例一至三的成品进行光学测试，其测试合格标准为：旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮背光灯亮度范围为6-9cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.3±0.03，0.3±0.03)；
旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮指示灯亮度范围为140-200cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.56±0.03，0.43±0.03)。
经测试，对比例一制成的显示屏上盖的透光度、亮度均大于测试标准值，色度在标准值范围外，白色仍然为其白色涂料本身颜色，且由于其白色过于显眼导致需高亮字符处的LED灯颜色被部分过滤，使其与不需高亮字符处灯光颜色与亮度差异不明显，而且由于表面黑色喷涂厚度与字符镭雕深度难以控制，镭雕后字符的同一性无法保证，从而导致其透光的不均匀性，致使背景光难以达到车规级要求。
而本发明的配发及其制作方法则解决了对比例一的缺陷，制成的产品透光率、亮度、色度均在标准值范围内，不仅避免了对比例一低档次感问题，使之具有一定科技感；而且解决了灯光亮度不达标的问题，使得点亮后的字符更具立体感，增加了字符的区分度，且灯光柔和符合汽车室内灯光标准要求；使用户能够更清晰地判别当前档位与模式状态，作为汽车内关键安全件，尤为重要。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于，由如下组分按重量份组成：
所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为5-8g/10min。
2.根据权利要求1所述的制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述的钛白粉为经过1000目筛选后的钛白粉。
3.根据权利要求2所述的制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述聚乙烯蜡为XH-202光良润滑剂。
4.根据权利要求3所述的制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
5.根据权利要求4所述的制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述分散剂为65#白油。
6.根据权利要求1至5任一所述的旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述光扩散剂为经1000目筛选后的硫酸钡。
7.根据权利要求6所述的旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的材料，其特征在于：所述珠光粉为经1500目筛选后的银白色SB1222号珠光粉。
8.一种采用权利要求1至7任一所述的材料制备旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯树脂在≥140℃下干燥3-5小时；将光扩散剂在85-95℃下干燥5-7小时；
将干燥后的聚碳酸酯树脂、干燥后的光扩散剂与钛白粉、聚乙烯蜡、抗氧剂和珠光粉按比例加入至混合机内预混2-3分钟；然后加入分散剂再次混合5-8分钟；
混合后的原料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒；
(2)将上述经过造粒后的材料在注塑机中一次性注塑所述的选换挡控制面板与模式按钮一体成型；
(3)将注塑成型的选换挡控制面板与模式按钮，在其内表面喷涂厚度为15-25μm的透光白漆并烘干，
在烘干后的选换挡控制面板与模式按钮的外表面喷涂厚度为15-25μm的遮光黑漆，再次烘干；
再在选换挡控制面板与模式按钮的外表面对挡位和提示符显示区域进行激光镭雕；
(4)将步骤⑶所得的旋钮式换挡器的选换挡控制面板与模式按钮整个外表面喷涂厚度为15-25μm的UV漆，然后经过UV灯使UV漆固化；
(5)包装成成品。
9.根据权利要求8所述旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮的制备方法，其特征在于：在步骤⑸中还包括对步骤⑷所得的选换挡控制面板或模式的按钮进行检测，检测合格后包装成成品；所述检测合格标准为：旋钮式换挡器选换挡控制面板与模式按钮背光灯亮度范围为6-9cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.3±0.03，0.3±0.03)；
选换挡控制面板与模式按钮的指示灯亮度范围为140-200cd/m2；色度在标准色度图上坐标范围为(X，Y)＝(0.56±0.03，0.43±0.03)。
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