DE102013219590B4

DE102013219590B4 - Gekrümmtes Harzformteil

Info

Publication number: DE102013219590B4
Application number: DE102013219590.7A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Endo; Masayuki Sekine
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2033-09-28
Also published as: DE102013219590A1; JP6037502B2; JP2014065284A; US20140087144A1

Abstract

Gekrümmtes Harzformteil umfassend:ein Paar Harzfilme, welche erste und zweite Hauptflächen definieren, wobei die erste und zweite Hauptfläche voneinander unterschiedliche Krümmungen aufweisen; undein Harzbasiselement, welches zwischen den Harzfilmen angeordnet ist, wobei das Harzbasiselement aus einem harzartigen Material gebildet ist, welches ein thermoplastisches synthetisches Harz mit Transparenz ist,wobei einer der Harzfilme, welcher auf der Seite einer relativ größeren Krümmung der ersten und zweiten Hauptflächen angeordnet ist, eine größere thermische Schrumpfung aufweist als die des anderen Harzfilmes, welcher auf der Seite einer relativ kleineren Krümmung angeordnet ist, undwobei der Unterschied zwischen deren thermischen Schrumpfungen bei einer Wärmebedingung von 160°C/30 min 2 bis 15% in der Breiterichtung beträgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein gekrümmtes Harzformteil, welches geformt wird, indem ein geschmolzenes Harz zwischen ein Paar Harzschichten bzw. -filme gefüllt wird.
Als ein herkömmliches transparentes Harzglas wurde ein transparentes Polycarbonatharz beschrieben, auf welchem eine auf Silizium basierende (oder aus einer SiO₂-Lösung abgeleitete) Beschichtung oder harte Acrylbeschichtung durch Tauchbeschichten, Flowbeschichten, Sprühbeschichten oder dergleichen gebildet wird, um die Kratzbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit zu verbessern (siehe Patentveröffentlichungen 1 bis 3).
Solch ein Verfahren ist jedoch zum Zeitpunkt der Beschichtung nicht einfach zu steuern. Zusätzlich ist es nicht einfach das Verfahren stabil zu steuern, wenn es auf einen Formkörper mit einer Krümmung, wie ein Fenster eines Kraftfahrzeuges, aufgebracht wird, da hierbei eine Wärmebehandlung (zum Beispiel eine Annealing-Behandlung und Trocknungsverfahren an einem Formkörper) durchgeführt wird. Insbesondere wird das so behandelte Fenster einer Stressverteilung ausgesetzt, wenn es in das Fahrzeug eingebaut wird, wodurch es manchmal im Hinblick auf die Materialeigenschaften und Sicht beeinflusst werden kann. Daher ist es nicht vernünftig, dieses Verfahren einzusetzen.
Da zusätzlich ein Formverfahren und eine Oberflächenbehandlung, welche durchgeführt werden, keine Beziehung zueinander aufweisen, sind der Verfahrenszyklus und die Produktionseffizienz nicht zufriedenstellend. Des Weiteren ist das oben genannte Harzglas hinsichtlich der Kosten schlechter als ein getempertes Glas, so dass man nicht sagen kann, dass es in großen Maße auf den Markt eindringt.
In der Zwischenzeit wurde ein Verfahren zum Formen eines Harzglases durch Insert-Molding bei der Verwendung eines Harzfilms beschrieben (siehe Patentveröffentlichungen 4 bis 6).
In den Patentveröffentlichungen 4 und 5 ist ein sogenanntes doppeltes Insert-Molding-Verfahren offenbart; bei welchem thermoplastische Harzfilme, die eine mit einer gehärteten Schicht beschichtete Hauptfläche aufweisen, auf beiden Seiten einer Kavität einer Spritzgussform angeordnet sind, so dass die eine Hauptfläche nach dem Formen außen angeordnet ist, wodurch ein doppelseitiger, integral laminierter Film geformt wird.
Des Weiteren betrifft die Patentveröffentlichung 6 ein Schicht- bzw. Film-Insert-Molding-Verfahren, bei welchem eine sehr starre und sehr transparente Harzzusammensetzung verwendet wird, hergestellt durch das miteinander Vermischen von Polycarbonat, welches als ein Basiselement dient, eines Glasfüllstoffes, welcher einen Brechungsindex aufweist, der um 0,015 oder weniger kleiner ist als der des aromatischen Polycarbonatharzes, und Polycaprolactons, wodurch das Biegemodul verbessert wird und eine Verformung eines Formkörpers mit einer Krümmung unterdrückt wird.
Bei diesen Strukturen ist es bevorzugt, dass ein Harzfilm ein harzartiges Material ist, welches mit einem Harzbasiselement gut kompatibel ist. Indem solch ein harzartiges Material verwendet wird, dient eine Harzfilmschicht zum Zeitpunkt des Formens als ein Wärmeisolator und zusätzlich wird das Harz nicht schnell gehärtet, auch wenn es an der Oberfläche einer Form gekühlt wird, um so hinsichtlich des Strömungswiderstands verringert zu werden, so dass Fließmarkierungen und Silberschlieren kaum auftreten und ein verzerrungsarmes Formen möglich wird.
Da des Weiteren die Reflexionseigenschaft des Harzglases gemäß der Oberflächeneigenschaften des Harzfilmes bestimmt wird, ist es nicht notwendig, eine Form (mold) einem Spiegelpolieren zu unterwerfen, wie in dem Fall des Aufbringens einer harten Beschichtung, so dass Produktionskosten eingespart werden können.
Daher ist ein Beschichtungsverfahren nicht notwendig und der Verarbeitungszyklus und die Produktionseffizienz werden im Vergleich mit der Struktur deutlich verbessert, bei welcher eine harte Beschichtung aufgebracht wird. Wenn der Harzfilm zusätzlich hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften (wie Kratzbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit) im gleichen Maße, wie bei der Aufbringung einer harten Beschichtung, verbessert wird, können auch Kosten vorteilhafterweise eingespart werden.
Patentveröffentlichung 8 betrifft eine selbstaufrollende Verbundfolie und eine selbstaufrollende Haftklebefolie, die in der Lage ist, sich von einem Ende aus, z. B. durch Wärme, in einer Hauptschrumpfachsenrichtung spontan aufzurollen, um eine schlauchförmige Rolle zu bilden.
Patentveröffentlichung 9 offenbart eine druckempfindliche Klebefolie welche ein Harzlaminat ist, umfassend eine hohe thermisch schrumpfbare Basisschicht mit einem relativ hohen thermischen Schrumpfungsverhältnis, mit einem Verhältnis (A:B) des thermischen Schrumpfungsverhältnisses in einer Hauptschrumpfungsrichtung [A (%)] zu dem Schrumpfungsverhältnis in einer Richtung senkrecht zur Hauptschrumpfungsrichtung [B (%)] von 1:1 bis 10: 1, und eine niedrige thermisch schrumpfbare Basisschicht mit einem relativ niedrigen thermischen Schrumpfungsverhältnis, wobei die hohe und die niedrige thermisch schrumpfbare Basisschicht über eine Selbstklebeschicht miteinander verbunden sind, wobei sich das Harzlaminat zur Seite der hohen thermisch schrumpfbaren Basisschicht hin biegt, wenn es aus einer beliebigen Richtung erwärmt wird, und sich von einem Ende aus unidirektional automatisch aufrollen kann, um durch weiteres Erwärmen eine schlauchförmige Rolle zu bilden.
REFERENZEN DES STANDES DER TECHNIK
Patentveröffentlichung

Patentveröffentlichung 1: JP S48- 81 928 A ,
- S. 2-4
Patenveröffentlichung 2: JP S52- 138 565 A ,
- S. 2-4
Patentveröffentlichung 3: JP S53- 138 476 A ,
- S. 3-6
Patentveröffentlichung 4: JP H03- 114 718 A ,
- S. 2-3 und 1 und 2
Patenveröffentlichung 5: JP H08- 187 748 A ,
- S. 3-5 und 1 und 3
Patentveröffentlichung 6: JP H09- 164 552 A ,
- S. 3-6 und 1
Patentveröffentlichung 7: US 5 733 659 A
Patentveröffentlichung 8: EP 1 921 120 A1
Patentveröffentlichung 9: US 2010/0 243 159 A1

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn ein flacher Formkörper durch Insert-Molding hergestellt werden soll, bei welchem ein Harzfilm wie oben erwähnt verwendet wird, wird auf die Grenzfläche zwischen jedem Harzfilm der vorderen und hinteren Seite Spannung aufgebracht und ein Harzbasiselement ist im Allgemeinen gerade, wodurch ein Formkörper bereitgestellt wird, welcher weniger Restdehnung aufweist und weniger stabil ist. Die meisten der neuesten Kraftfahrzeuge werden jedoch mit einer Karosserie bereitgestellt, bestehend aus gekrümmten Teilen, um den Luftwiderstand zu reduzieren und um Formschönheit zu erfüllen, und daher muss auch das Fensterglas mit einer gekrümmten Oberfläche bereitgestellt werden. In dem Fall, dass ein gekrümmter Formkörper, wie das zuvor genannte Harzglas, für ein Fahrzeugfenster verwendet wird, tritt ein Dehnungsunterschied zwischen der Vorderseite des Harzfilmes und der Rückseite des Harzfilmes auf. Wenn daher ein geschmolzenes Harz gehärtet wird, entsteht ein Spannungsunterschied zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Formkörpers, und führt so zu einer Restdehnung. Es ist daher gewünscht, keine Fehler zu erzeugen, die aus der Restdehnung resultieren, wie eine instabile Krümmung und Verringerung der Sicht.
Im Hinblick auf das obige ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Harzformteil bereitzustellen, welches eine ausgezeichnete Produktivität aufweist und Restdehnung unterdrückt.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein gekrümmtes Harzformteil umfassend: ein Paar Harzfilme, welche eine erste und zweite Hauptfläche definieren, wobei sich die erste und zweite Hauptfläche in der Krümmung voneinander unterscheiden; und ein Harzbasiselement, welches zwischen den Harzfilmen angeordnet ist, wobei das Harzbasiselement aus einem harzartigen Material gebildet ist, welches ein thermoplastisches synthetisches Harz mit Transparenz ist, wobei einer der Harzfilme, welcher an der Seite der ersten und zweiten Hauptflächen mit einer relativ größeren Krümmung angeordnet ist, eine größere thermische Schrumpfung aufweist, als die des anderen der Harzfilme, welcher an der Seite einer relativ kleineren Krümmung angeordnet ist, und wobei der Unterschied zwischen deren thermischen Schrumpfungen bei einer Wärmebedingung von 160°C/ 30 min 2 bis 15% in der Breiterichtung beträgt.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Bei dem Harzformteil gemäß der vorliegenden Erfindung ist einer der Harzfilme, welcher an der Seite der ersten und zweiten Hauptflächen, die eine relativ größere Krümmung aufweist, angeordnet ist, mit einer thermischen Schrumpfung bereitgestellt, die größer ist als die des anderen Harzfilmes, der auf der Seite mit einer relativ kleineren Krümmung angeordnet ist. Hierdurch werden Spannungen, die durch das Härten des geschmolzenen Harzes erzeugt werden und auf die Grenzflächen zwischen dem gehärteten geschmolzenen Harz und jedem der Harzfilme und auf die Harzfilme wirken, durch den thermischen Schrumpfungsunterschied zwischen den Harzfilmen ausgeglichen, so dass ein Harzformteil, welches eine ausgezeichnete Produktivität aufweist und Restdehnung verhindert, einfach erhalten werden kann.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Harzformteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Harzformteiles;
3 zeigt einen Querschnitt des Harzformteiles;
4 zeigt eine Tabelle, welche Beispiele des harzartigen Materials angibt, die als Basiselement des Harzformteiles verwendet werden;
5A zeigt eine Tabelle, welche die thermischen Schrumpfungsverhältnisse eines harzartigen Materials, gebildet aus Polycarbonat, darstellt;
5B zeigt eine Tabelle, welche die thermischen Schrumpfungsverhältnisse eines harzartigen Materials, gebildet aus Acrylharz, darstellt; und
6A bis 6C sind erläuternde Ansichten, welche ein Verfahren zur Herstellung des Harzformteils in dieser Reihenfolge darstellen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen wird eine Ausführungsform eines Harzformteiles gemäß der vorliegenden Erfindung diskutiert.
In den 1 bis 3 wird ein Harzformteil durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Das Harzformteil 10 kann zum Beispiel ein Kraftfahrzeugfenster sein (in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es ein Fahrzeugbauteil, welches als eine hintere Heckscheibe verwendet wird) und wird bereitgestellt, um integral ein Basiselement 11 und Harzfilme 14 und 15 zu enthalten, welche eine Hauptfläche und die andere Hauptfläche des Basiselements 11 vollständig bedecken, um so das Harzformteil mit einer vorderen Fläche (oder Außenfläche) und einer hinteren Fläche (oder Innenfläche) 13 bereitzustellen, wobei die vordere und hintere Fläche 12 und 13 als erste und zweite Hauptflächen des Harzformteils 10 dienen. Das Harzformteil 10 ist in einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs longitudinal geformt und gekrümmt, um unterschiedliche Krümmungen zwischen der Längsrichtung und der Breiterichtung (vertikalen Richtung des Kraftfahrzeugs) aufzuweisen. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Harzformteil 10 so ausgebildet, dass die Krümmung der vorderen Fläche 12 kleiner ist als die der hinteren Fläche 13. Insbesondere ist das Harzformteil 10 so ausgebildet, dass es in einer Richtung von der hinteren Fläche 13 zu der vorderen Fläche 12 vorsteht. In anderen Worten dient die vordere Fläche 12 bei dem Harzformteil 10 als eine vorspringende Seite, während die hintere Fläche 13 als eine vertiefte Seite dient.
Das Basiselement 11 wird aus einem harzartigen Material gebildet, welches ein thermoplastisches synthetisches Harz mit Transparenz (Transluzenz) ist, wie Polycarbonat. Zusätzlich formt das Basiselement 11 eine im Allgemeinen dreieckige Form, deren Breite allmählich von einem Ende der Längsrichtung in Richtung des anderen Endes verringert wird.
Als Beispiele des harzartigen Materials, welches für das Basiselement 11 verwendet wird, ist es möglich, die Materialien A bis J zu nennen, deren Materialeigenschaften in 4 dargestellt sind. Insbesondere ist es möglich, als das harzartige Material, welches das Basismaterial 11 bildet, solche zu verwenden, die im Allgemeinen eine Zugfestigkeit von 60 bis 70 MPa, eine Dehnung von 90 bis 120%, ein Biegemodul von 2.200 bis 2.400 MPa, einen Charpy-Schlagfähigkeitswert von 65 bis 90 kJ/m², eine Wärmeformbeständigkeit von 122 bis 130°C, eine Schmelze-Fließbeständigkeit von 6 bis 21 cm³/10 min, eine spezifische Schwerkraft von 1,2, einen Koeffizienten der linearen thermischen Ausdehnung von 6,5 bis 7 und eine Verarbeitungsschwindung bzw. -schrumpfung von 0,5 bis 0,8% aufweisen. Unter diesen physikalischen Eigenschaften sind die Charpy-Schlagfähigkeit und die Schmelze-Fließgeschwindigkeit für das Harzformteil 10, welches als Fenster verwendet wird, besonders wichtig. Es ist noch bevorzugter, dass die Charpy-Schlagfähigkeit innerhalb eines Bereichs von 65 bis 80 kJ/m² liegt und die Schmelze-Fließgeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs von 6 bis 20 cm³/10 min.
Des Weiteren wird der Harzfilm 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 bildet, auch als ein Hartbeschichtungsfilm bezeichnet und verhält sich als eine Designoberfläche des Harzformteils 10. Der Harzfilm 14 ist vorzugsweise ein Film mit einer hohen Stoßbeständigkeit und Transparenz, wie ein Polycarbonat(PC)-Film, und es ist noch bevorzugter, dass eine Fläche 14a (äußere Fläche, die der Harzfilm 14 auf der Seite aufweist, die nicht dem Basiselement 11 gegenüberliegt) des Harzfilms 14 mit einem kratzbeständigen, gehärteten Film beschichtet ist, wie einer auf Silizium basierenden harten Beschichtung, einer harten Acrylbeschichtung und dergleichen. Zusätzlich weist der Harzfilm 14 eine Dicke von 50 bis 1.000 µm, vorzugsweise 125 bis 500 µm auf, von dem Gesichtspunkt der Formbarkeit und der Kosten.
Auf der anderen Seite besteht der Harzfilm 15, welcher die Seite der hinteren Fläche 13 bildet, aus: einem Harzfilm, dessen Material das gleiche ist, wie das des Harzfilms 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 bildet, und welcher dünner ist als der Harzfilm 14; oder einem Harzfilm des Materials, welches sich von dem des Harzfilms 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 bildet, unterscheidet, und eine höhere thermische Schrumpfung aufweist, als der Harzfilm 14. Wenn Vergleiche unter den thermischen Schrumpfungsverhältnissen eines Polycarbonatharzfilms (dem Harzfilm 14), welcher in 5A dargestellt ist, und denen eines Acrylharzfilms (der Harzfilm 15), welcher in 5B dargestellt ist, gemacht werden, zeigt sich dass der Acrylharzfilm größere thermische Schrumpfungsverhältnisse aufweist, insbesondere bei höheren Erwärmungstemperaturbedingungen. In den 5A und 5B bedeutet „TD“ eine Querrichtung, in welche ein Harz fließt und „MD“ bedeutet eine Maschinenrichtung (eine Breiterichtung) senkrecht zu der Querrichtung. Des Weiteren ist, je kleiner die Dicke dieser Harzfilme ist, die thermische Schrumpfung umso größer, auch wenn diese Harzfilme aus dem gleichen Material gebildet werden. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher ein Polycarbonatfilm mit einer Dicke von 500 µm als der Harzfilm 14 verwendet und ein aus Acrylharz oder Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einer Dicke von 125 µm gebildeter Film wird als der Harzfilm 15 verwendet, so dass die thermische Schrumpfung des Harzfilms 15 größer ist als die des Harzfilms 14. Insbesondere werden der Harzfilm 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 bildet, und der Harzfilm 15, welcher die Seite der hinteren Fläche 13 bildet, bereitgestellt, so dass der Unterschied zwischen deren thermischen Schrumpfungen bei einer Wärmebedingung von 160°C/30 min 2 bis 15% in der Breiterichtung (MD) beträgt (so dass die thermische Schrumpfung des Harzfilms 15 in der Breiterichtung (MD) 2 bis 15% größer ist als die des Harzfilms 14 unter einer Erwärmungsbedingung von 160°C/30 min).
Im Übrigen ist es möglich als den Harzfilm 15 einen Film mit einer bestimmten funktionellen Schicht, wie benötigt, oder einen Film, welcher mit einem gehärteten Film ähnlich zu dem Harzfilm 14 beschichtet ist, zu verwenden, gemäß der gewünschten Leistungen.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Harzfilm 15 mit einer bestimmten funktionellen Schicht bereitgestellt und insbesondere mit verschiedenen Funktionsschichten, einem schwarzgerahmten Druck 21, welcher einen äußeren peripheren Kantenbereich des Harzfilms 15 bedeckt, einen Antennendruck 22 und eine Antennenresistschicht (antenna resist layer) 23, welche den Antennendruck 23 bedeckt.
Anschließend wird das Harzformteil 10 integral zwischen einer ersten Form 25 und einer zweiten Form 26 geformt, wie in den 6A bis 6C dargestellt (Doppelfilm-Insert-Molding).
Die erste Form 25 wird auch als ein Kern bezeichnet und definiert einen Raum oder eine Kavität 27, welche in Kooperation mit der zweiten Form 26 mit einem geschmolzenen Harz „R“ gefüllt wird, das das Basiselement 11 bildet. Insbesondere weist die erste Form 25 eine erste Kavitätsfläche 25a an dem der zweiten Form 26 gegenüberliegenden Bereich auf, wobei die erste Kavitätsfläche 25a als eine erste Kavitätsdefinierende Oberfläche zur Definition der Kavität 27 dient. Die erste Kavitätsfläche 25a weist eine gekrümmte Form auf, welche sich allmählich von einem äußeren Kantenbereich zu in etwa einem zentralen Bereich, auf welchen der Harzfilm 15 zum Zeitpunkt des Formens des Harzformteils 10 fixiert wird, nach oben erstreckt.
Die zweite Form 26 wird auch als eine Kavität bezeichnet und weist eine zweite Kavitätsfläche 26a an dem der ersten Form 25 gegenüberliegenden Bereich auf, die zweite Kavitätsfläche 26a liegt der ersten Form 25 gegenüber, um so als eine zweite Kavitätsdefinierende Oberfläche zu dienen, um die Kavität 27 zwischen der zweiten Kavitätsfläche 26a und der ersten Kavitätsfläche 25a der ersten Form 25 zu definieren. Die zweite Kavitätsfläche 26a weist eine gekrümmte Form auf, die allmählich von einem äußeren Kantenbereich in Richtung eines zentralen Bereichs, auf welchen der Harzfilm 14 zum Zeitpunkt des Formens des Harzformteils 10 fixiert wird, nach oben gedrückt wird.
Um das Harzformteil 10 herzustellen, wird der Harzfilm 15 zunächst auf der ersten Kavitätsfläche 25a der ersten Form 25 fixiert, wie in 6A dargestellt, wobei der Harzfilm 15 zuvor mit dem schwarzgerahmten Druck 21, dem Antennendruck 22 und der Antennenresistschicht 23, welche den Antennendruck 22 bedeckt, versehen wurde. Auf der anderen Seite wird der Harzfilm 14 auf der zweiten Kavitätsfläche 26a der zweiten Form 26 fixiert.
Anschließend werden die erste und zweite Form 25 und 26 aufeinander gelegt („geklemmt“), um die Kavität 27 zu definieren, wie in 6B dargestellt, und das geschmolzene Harz „R“ wird durch einen Injektionsmechanismus (welcher nicht dargestellt ist in die Kavität 27 injiziert, um diese aufzufüllen). Im Übrigen soll ein Gate, durch welches das geschmolzene Harz „R“ in die Kavität 27 injiziert wird, an einem vorspringenden Bereich 29 angeordnet sein, welcher ausgebildet ist, um sich von der fertigen Konfiguration des Harzformteils 10 nach außen zu erstrecken, wie durch eine Phantomlinie angegeben, wobei der vorspringende Teil 29 nach dem Formen abgeschnitten wird.
Anschließend wird das geschmolzene Harz „R“ durch einen Kühlmechanismus (nicht dargestellt) abgekühlt, um gehärtet zu werden, wie in 6C dargestellt, gefolgt von dem Trennen der ersten Form 25 und der zweiten Form 26 („Öffnen der Form“), um das Harzformteil 10 aus diesen freizugeben, wodurch das Harzformteil 10 erhalten wird, bei welchem beide Seiten des Basiselements 11 mit den Harzfilmen 14 und 15 bedeckt sind.
Im Allgemeinen wird, wenn ein gekrümmtes Harzformteil mit einer Krümmung durch ein Doppelfilm-Insert-Molding hergestellt wird, ein Unterschied der Dehnung zwischen einem vorderen Harzfilm oder Harzfilm der Außenseite und einem hinteren Harzfilm oder Harzfilm der Innenseite bewirkt. Hierdurch tritt ein Spannungsunterschied zwischen den Grenzflächen auf, die zwischen jedem Harzfilm und einem Basiselement gebildet werden, wenn ein geschmolzenes Harz gehärtet wird, was zu einer unvorteilhaften Zunahme der Restdehnung führt. In anderen Worten, wenn der gleiche Harzfilm an den vorderen und hinteren Seiten eines gekrümmten Harzformteils verwendet wird, zeigt der Harzfilm der vorderen Seite, welcher eine relativ niedrige Krümmung aufweist, eine größere Dehnung als der Harzfilm der hinteren Seite, welcher eine relativ hohe Krümmung aufweist; wenn daher die thermische Schrumpfung der beiden Harzfilme gleich ist, wird die vordere Seite gegenüber der hinteren Seite hinsichtlich der Restdehnung, welche nach dem Formen durch das Erhärten des Basiselementes verursacht wird, überlegen was einfach zu einem Nach-innen-wickeln des Harzformteils führt und zur Dispersion der Krümmung.
Im Hinblick auf das obige ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so angeordnet, dass die thermische Schrumpfung des Harzfilms 15, welcher die Seite der hinteren Fläche 13 mit einer relativ hohen Krümmung bildet, größer ist als die des Harzfilms 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 mit einer relativ niedrigen Krümmung bildet. Hierdurch können die Spannungen, welche auf die Grenzflächen zwischen dem Basiselement 11 und jedem Harzfilm 14 und 15 und auf die Harzfilme 14 und 15 wirken (die Spannungen werden durch das Härten des geschmolzenen Harzes „R“ durch einen Dehnungsunterschied bewirkt zwischen den Harzfilmen 14 und 15 an den vorderen und hinteren Flächen 12 und 13 in der ersten und zweiten Form 25 und 26 verursacht), durch den thermischen Schrumpfungsunterschied zwischen den Harzfilmen 14 und 15 egalisiert, wodurch es ermöglicht wird, dass das Harzformteil 10 mit wenig Restdehnung und hoher Dimensionsstabilität bei niedrigen Kosten erhalten werden kann, auch wenn das Harzformteil 10 eine gekrümmte Form aufweist, wie in dem Fall, in dem ein flaches Harzformteil erzeugt wird.
Da das Formverfahren dem herkömmlichen Doppelfilm-Insert-Molding identisch ist, kann das Harzformteil 10, welches hinsichtlich der Produktivität ausgezeichnet ist, ohne Restdehnung und ohne Verringerung der Sicht und Durchbiegung (wie ein Nach-innen-wickeln) durch die Restdehnung, vorteilhaft erhalten werden.
Zusätzlich ist es möglich, die thermische Schrumpfung des Harzfilms 15 größer zu erhalten als die des Harzfilms 14, indem der Harzfilm 15 mit einer geringeren Dicke als der Harzfilm 14 bereitgestellt wird (oder durch geeignetes Verändern der Dicke der Harzfilme 14 und 15).
Zusätzlich ist es auch möglich, die thermische Schrumpfung des Harzfilms 15 größer zu erhalten als die des Harzfilms 14, indem für den Harzfilm 15 ein Material mit einer größeren thermischen Schrumpfung ausgewählt wird, als das Material des Harzfilms 14 aufweist.
Des Weiteren ist das Gate, durch welches das geschmolzene Harz „R“ in die Kavität 27 injiziert wird, zum Zeitpunkt des Formens des Harzformteils 10 an dem vorspringenden Bereich 29 bereitgestellt, welcher schließlich abgeschnitten wird; daher ist es möglich, das geschmolzene Harz „R“ gleichmäßig über das ganze Harzformteil 10 zuzuführen, wodurch das Auftreten von Fließmarkierungen und dergleichen unterdrückt wird und daher weist das Harzformteil 10 eine ausgezeichnete Fertigstellung auf.
In der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Harzformteil 10 so angeordnet werden, dass die Krümmung der Seite der vorderen Fläche 12 größer ist als die der Seite der hinteren Fläche 13. In diesem Fall werden Wirkungen mit dem gleichen Maß wie in der obigen Ausführungsform erhalten, wenn der Harzfilm 14, welcher die Seite der vorderen Fläche 12 bildet, eine größere thermische Schrumpfung aufweist als der Harzfilm 15, welcher die Seite der hinteren Fläche 13 bildet.
Obwohl das Material oder die Dicke der Harzfilme 14 und 15 geändert werden können, um einen Unterschied der thermischen Schrumpfung zwischen den Harzfilmen 14 und 15 zu erzielen, ist es auch wirkungsvoll, die Temperatur der Formen 25 und 26 zu verändern.
Das Harzformteil kann durch ein anderes Formverfahren als Injektionsformen hergestellt werden, zum Beispiel durch Thermoformen. Insbesondere kann eine große dünne Harzplatte, erhalten durch T-Matrizen-Extrusion, an beiden oberen und unteren Flächen mit Harzfilmen laminiert sein, welche voneinander unterschiedliche thermische Schrumpfungen aufweisen. Anschließend wird die Harzplatte in eine bestimmte kleinere flache Plattenform geschnitten und dann durch Thermoformen mit einer bestimmten gekrümmten Form versehen. Alternativ kann eine lange dünne Harzplatte, erhalten durch T-Matrizen-Extrusion, zunächst ausgeschnitten werden und durch Stempeln vorläufig mit einer bestimmten gekrümmten Form versehen werden. Erste und zweite Harzfilme werden jeweils auf die oberen und unteren Flächen der Platte gelegt und anschließend erwärmt um einen Heizschmelzklebstoff zu schmelzen, um die Filme an die Flächen zu kleben und anschließend gekühlt, um zu härten. Formstempeln ist ein anderes Verfahren zum Formen von Harz. Die Form wird zunächst geöffnet, ein Harzfilm wird auf der oberen Fläche der Formkavität und der andere Harzfilm auf der unteren Fläche der Formkavität gehalten, gefolgt von dem Einfüllen eines geschmolzenen Harzmaterials auf die untere Fläche der Formkavität, d.h. auf den anderen Harzfilm, welcher auf der Formfläche gehalten wird, anschließend wird die Form geschlossen und gepresst, um dem Harzmaterial mit dem Film auf beiden Seiten eine Form zu verleihen. Daher wird ein Harzformteil enthaltend ein Harzbasiselement, dessen beide Oberflächen mit Harzfilmen bedeckt werden, erhalten. Das so erhaltene Harzformteil weist keine Restdehnung und geringe Durchbiegung (wie nach innen gerichtete Wicklung) auf und weist eine ausgezeichnete Produktivität mit gutem Erscheinungsbild auf.
INDUSTRIELLE VERWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf Fahrzeugfenster, wie Kraftfahrzeugfenster, angewendet werden, sondern auf verschiedene transparente Harzformteile, wie Gebäudefenster, Linsen, transparente Abdeckungen und Lampenabdeckungen.
Bezugszeichenliste

10: Harzformteil
12: vordere Fläche, welche die erste Hauptfläche bildet
13: hintere Fläche, welche die zweite Hauptfläche bildet
14, 15: Harzfilm
R: geschmolzenes Harz

Claims

Gekrümmtes Harzformteil umfassend: ein Paar Harzfilme, welche erste und zweite Hauptflächen definieren, wobei die erste und zweite Hauptfläche voneinander unterschiedliche Krümmungen aufweisen; und ein Harzbasiselement, welches zwischen den Harzfilmen angeordnet ist, wobei das Harzbasiselement aus einem harzartigen Material gebildet ist, welches ein thermoplastisches synthetisches Harz mit Transparenz ist, wobei einer der Harzfilme, welcher auf der Seite einer relativ größeren Krümmung der ersten und zweiten Hauptflächen angeordnet ist, eine größere thermische Schrumpfung aufweist als die des anderen Harzfilmes, welcher auf der Seite einer relativ kleineren Krümmung angeordnet ist, und wobei der Unterschied zwischen deren thermischen Schrumpfungen bei einer Wärmebedingung von 160°C/30 min 2 bis 15% in der Breiterichtung beträgt.
Gekrümmtes Harzformteil nach Anspruch 1, wobei der Unterschied der thermischen Schrumpfung zwischen den Harzfilmen durch die Dicke der Harzfilme erzielbar ist.
Geformtes Harzformteil nach Anspruch 1, wobei der Unterschied der thermischen Schrumpfung zwischen den Harzfilmen durch das Material der Harzfilme erzielbar ist.