KR101994004B1 - 플라스틱 차량 부재의 제조 방법 - Google Patents

플라스틱 차량 부재의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 a. 사출 성형 도구 안에 불투명한 또는 반-불투명한 프린트(2) 또는 색상 착색을 갖는 중합체 필름(1)을 삽입하고, b. 중합체 필름(1)에 광학적으로 투명한 중합체 커버링 부재(3)를 후방 사출하고, c. 중합체 필름(1)의 이격 방향을 대면하는 중합체 커버링 부재(3)의 표면의 적어도 일부 상에 중합체 캐리어 부재(4)를 사출하고, d. 적어도 중합체 필름(1)에 보호 층(5)을 형성하는, 플라스틱 차량 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플라스틱 차량 부재의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC VEHICLE PART}
본 발명은 플라스틱 차량 부착 부재의 제조 방법, 플라스틱 차량 부착 부재, 및 그의 용도를 포함한다.
모터 차량의 이산화탄소 배출 요건이 점점 더 엄격해짐에 따라, 차량의 중량을 저감하여 그의 연료 소비를 감소시키려는 노력이 또한 치열하다. 플라스틱 부문의 끊임없는 혁신은 금속 차체의 큰 부재를 중합체 물질로 제조된 상응하게 더 가벼운 요소로 대체하는 것을 가능하게 한다. 특히, 창문 영역의 일부 또는 전체 창문 영역이 중합체 물질로 제조된 요소로 대체될 수 있다. 많은 경우에서, 상당히 더 낮은 중량과 함께, 이것은 스틸로 제조된 차체 창문을 갖는 것과 비교할만한 경도, 안정성 및 인성을 나타낸다. 추가로, 중량 감소 때문에, 차량의 무게중심이 더 낮은 곳으로 이동하고, 이것은 취급에 긍정적인 효과를 갖는다. 게다가, 금속과 비교해서, 중합체 물질은 상당히 더 낮은 온도에서 제조될 수 있고 가공될 수 있고 형상화될 수 있다. 이것은 물질의 제조 동안에 에너지 수요 및 비용을 감소시킨다.
중합체 물질로 제조된 성형된 부재는 거의 임의의 요망되는 형상 및 기하학적 구조로 제조될 수 있다. 예를 들어, 특수 고성능 플라스틱, 예컨대 아라미드 또는 케블라는 매우 높은 강도 및 안정성을 갖는다.
플라스틱으로 제조된 많은 물질 부재는 다양한 요건 및 기능을 충족시켜야 한다. 이 점에서, 중요한 매개변수는 안정성, 파괴 거동, 내긁힘성, 충격 강도, 또는 노치 충격 강도이다. 기술적 고려사항, 예컨대 개개의 구성요소의 중량 및 강도 외에도 추가로, 형상, 기하학적 구조 및 외관도 또한 점점 더 중요한 역할을 한다. 특히, 자동차 산업에서, 기계적 특성과 함께, 디자인 및 미감 부문에서의 특성도 또한 매우 중요하다.
중합체 물질에서 다양한 특성을 조합하기 위해, 중합체 물질은 상이한 형상 및 상이한 성질의 기본 물질로 구성된다. 이 물질을 제조하기 위한 확립된 방법은 2-구성요소 또는 다구성요소 사출 성형 방법을 포함한다. 이러해서, 특성, 예컨대 내후성, 표면 광택 및 내파괴성 또는 비틀림 안정성을 서로 조합하는 것이 가능하다. 추가로, 매우 고비용의 물질의 상대 함량이 감소될 수 있다.
DE 197 22 551 A1은 층들 중 하나가 충실하게 색상화된 플라스틱으로 제조된 2-구성요소 사출 성형 방법으로 플라스틱 부재를 제조하는 방법을 개시한다.
EP 1 743 756 A1은 제1 단계에서 열가소성 플라스틱을 2개의 호일 사이에 사출하는 사출 성형 방법을 이용해서 구성요소를 제조하는 방법을 개시한다. 제2 단계에서는, 이렇게 해서 제조된 제1 성형된 부재에 제2 열가소성 플라스틱을 후방 사출함으로써 제1 성형된 부재와 제2 성형된 부재를 결합시킨다. 이러한 구성요소의 제조는 비교적 고비용이다.
EP 1 190 831 A1은 사출 성형 방법으로 플라스틱으로 제조된 차량 창문 판유리를 제조하는 방법을 개시한다. A, B, C 또는 D 필라 트림이 차량 창문 판유리 상에 제2 구성요소로서 분무된다. 필라 트림이 장식적으로 색상화될 수 있다.
간행물 ("Automobilscheiben aus Kunststoff [Automobile Glazings Made of Plastic]" by C. Hopmann et al. (Kunststoffe [Plastics], Carl Hanser Verlag, Munich, No. 2/05, February 1, 2005, pp. 22-27, XP002396333, ISSN: 0023-5563)은 플라스틱 자동차 글레이징 제조 방법 및 플라스틱 글레이징을 코팅하기 위한 바니시의 용도를 개시한다. 이 논문은 보호 목적으로 폴리카르보네이트 판유리에 필름이 형성될 수 있다는 것을 추가로 개시한다.
EP 0 415 716 A1은 보호 코팅이 제공되고 프레임 부재를 갖는 플라스틱 자동차 글레이징을 개시한다. 이 창문 판유리는 사출 성형 방법으로 제조된다.
DE 10 2008 023 499 A1은 인쇄 바니시, 및 임프린팅된 적층물 제조 방법을 개시한다.
광학적 효과를 생성하기 위한 확립된 한 방법은 필름 인서트 성형 (FIM) 방법이다. 이 방법에서는, 적당한 필름을 사출 금형에 배치하고, 적당한 플라스틱을 후방 사출한다. 이 방식으로, 중합체 물질의 표면 특성 및 기하학적 구조가 선택적으로 및 다양하게 영향을 받고 개질될 수 있다. 온도-안정성 필름이 필름 인서트 성형 방법의 이용을 위한 중요한 전제조건이다. 게다가, 또한, 필름 상에 위치하는 임프린트가 액체 중합체, 예컨대 폴리카르보네이트의 후방 사출을 견뎌내기에 충분하게 내온도성이어야 한다. 필름이 제작품의 겉면에 위치하기 때문에, 필름이 외부의 기계적 및 화학적 영향으로부터 보호되지 않는다. 결국에, 이것은 필름 및 필름 상에 함유된 임프린트에 손상을 초래할 수 있다.
차량용 플라스틱 창문 판유리는 전형적으로 다구성요소 사출 성형 방법으로 제조된다. 종종, 이 판유리는 가장자리 영역에서 투명한 구성요소 상에 어두운 색상의, 보통은 검정색의, 불투명한 구성요소를 포함하고, 불투명한 물질 상을 갖는 판유리의 면이 항상 차량 내부에 대면한다. 불투명한 구성요소의 영역에서, 관찰자의 관찰 위치에서 보이지 않게 판유리를 차량 차체에 결합시킬 수 있고, 예를 들어 접착제로 붙일 수 있다. 무기 유리로 제조된 선행 기술의 차량 글레이징과 대조적으로, 플라스틱 판유리에서 이 불투명한 가장자리 영역은 빈번히 면적이 더 크고 디자인이 더 복잡하다. 판유리의 이 영역에서, 이것은 광학적 트림 요소 및 장식을 판유리에 도입하는 능력을 준다.
본 발명의 목적은 외부 영향으로부터 보호되는 임프린트를 갖는 플라스틱 차량 부착 부재의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 방법으로 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항으로부터 드러난다.
본 발명에 따른 플라스틱 차량 부착 부재 및 플라스틱 차량 부착 부재의 용도가 다른 독립항으로부터 드러난다. 바람직한 실시양태는 종속항으로부터 드러난다.
플라스틱 차량 부착 부재를 제조하는 본 발명에 따른 방법은 중합체 필름을 사출 금형에 배치하는 제1 단계를 포함한다. 본 발명의 맥락에서, "필름"이라는 용어는 균질한 단일 또는 다구성요소 필름, 뿐만 아니라 상이한 또는 동일한 물질로 제조된 직조된, 편조된 또는 층화된 다구성요소 필름 또는 텍스타일 둘 모두를 포함한다. 중합체 필름은 바람직하게는 사출 금형의 스틸 표면 상에 정전기 상호작용에 의해 고정된다. 정전기 전하는 바람직하게는 충전 발생기에 의해 고전압이 공급되는 충전 전극을 통해 중합체 필름에 접촉 없이 전달된다. 별법으로, 중합체 필름은 사출 금형에 기계적으로 또는 진공 흡인을 통해 고정될 수 있다. 중합체 필름은 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트 또는 색상 착색을 갖는다. 임프린트는 바람직하게는 적어도 250℃, 바람직하게는 적어도 320℃의 온도에서 분해 안정성이다. 본 발명의 맥락에서, "반-불투명한 임프린트"라는 용어는 또한 색상화된 임프린트 및 회색조 프린트를 포함한다. 불투명한 임프린트는 바람직하게는 온도 안정성 유기 안료, 예를 들어 우레탄-아크릴레이트 중합체, 탄소, 아조 염료 또는 폴리시클릭 화합물을 갖는 인쇄 잉크를 함유한다. 별법으로, 무기 안료, 예컨대 이산화티타늄, 카본 블랙, 진사, 비스무트- (비스무트바나데이트), 스피넬 안료, 납, 수은, 지르콘, 철, 카드뮴, 구리, 코발트, 니켈, 크로뮴 안료; 알루미노실리케이트 (울트라마린)이 포함될 수 있다. 더 높은 온도 안정성 때문에, 바람직하게는 무기 안료가 이용된다. 대안적 실시양태에서는, 심지어 색상 안료가 중합체 필름에 균질하게 포함될 수 있다. 이것은 예를 들어 색상 안료를 중합체 필름의 과립에 혼합한 후 결과적으로 얻은 혼합물을 압출함으로써 달성될 수 있다. 또 다른 가능한 선택으로, 색상 안료가 용액으로 중합체 필름 상에 분무될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 제2 단계에서는, 중합체 필름에 플라스틱 차량 부착 부재의 커버링 부재를 형성하는 투명한 중합체 물질 상을 후방 사출한다. 중합체 커버링 부재의 액체 출발 물질이 사출 금형 내의 중합체 필름 상에 사출되고, 이렇게 해서 중합체 필름과 커버링 부재 사이의 물질 결합을 얻는다. 중합체 커버링 부재는 광학적으로 투명하게 구현된다. 광학적 투명성은 중합체 커버링 부재에 아주 낮은 중량 및 높은 성형성과 함께 유리 같은 외관을 준다. 본 발명의 맥락에서, "투명한"은 관찰자가 구성요소를 관통해서 볼 수 있고, 관찰자의 관찰 위치에서 구성요소 뒤에 위치하는 물체를 인식할 수 있다는 것을 의미한다. 투명한 구성요소는 무색일 수 있다. 또한, 투명한 구성요소는 색상화될 수 있거나 또는 틴팅될 수 있다. 가시 스펙트럼 범위 (300 nm - 800 nm)에서 투명한 중합체 커버링 부재의 투과율은 적어도 10%이다.
제3 단계에서는, 중합체 캐리어 부재를 중합체 필름 및 중합체 커버링 부재로 구성된 구조물 상에 분무한다. 중합체 캐리어 부재는 중합체 필름이 형성되지 않은 중합체 커버링 부재의 면 상에 분무되고, 다시 말해서, 물질의 순서가 중합체 필름 - 중합체 커버링 부재 - 중합체 캐리어 부재이다. 중합체 캐리어 부재는 플라스틱 차량 부착 부재의 안정성을 보장하고, 가장 높은 가능한 강도, 강성, 충격 강도, 또는 노치 충격 강도 및 낮은 파괴가능성을 갖는 중합체 물질을 포함한다.
중합체 필름 및 중합체 커버링 부재에 의해 형성된 표면, 즉, 임프린트가 보이는 표면은 플라스틱 차량 부착 부재의 제1 노출된 표면으로 정의된다. 중합체 커버링 부재, 중합체 캐리어 부재 및 중합체 필름으로 이루어진 부재의 제조 후 부재의 겉면에 있는 차량 부착 부재의 표면은 노출된 표면이라고 부른다. 이 표면은 공정에서 나중에 코팅될 수 있다. 제1 표면 반대쪽에 있는 표면, 즉, 적어도 불투명하게 구현된 중합체 캐리어 부재에 의해 형성된 표면은 플라스틱 차량 부착 부재의 제2 노출된 표면으로 정의된다. "노출된 옆 표면"이라는 용어는 중합체 커버링 부재 및 중합체 캐리어 부재의 개개의 물질 층을 둘러싸는 부재의 가장자리 표면을 의미한다.
중합체 캐리어 부재는 예를 들어 필라 커버링 또는 문 패널을 위한 중합체 커버링 부재의 전체 표면에 분무될 수 있다. 이 경우, 제2 노출된 표면은 중합체 캐리어 부재에 의해 형성된다. 예를 들어, 중합체 캐리어 부재에 의해 형성된 검정색 영역을 판유리의 가장자리 영역에 갖는 플라스틱 차량 창문 판유리의 경우, 중합체 캐리어 부재가 심지어 중합체 커버링 부재의 부분영역에만 배열될 수 있다. 이 경우, 제2 노출된 표면은 중합체 캐리어 부재 및 중합체 커버링 부재에 의해 형성된다.
또 다른 단계에서는, 차량 부착 부재 상에 보호 코팅 (하드코트)이 형성된다. 보호 코팅은 필름 및 포함된 임프린트를 보호하기 위해 적어도 중합체 필름 상에 형성된다. 보호 코팅은 바람직하게는 빙 둘러싸서, 다시 말해서, 차량 부착 부재의 옆 표면을 포함해서 모든 노출된 표면 상에 형성된다. 바람직하게는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 및/또는 폴리우레탄을 기재로 하는 열-경화형 또는 UV-경화형 바니시 시스템이 이용된다. 보호 코팅은 1개의 또는 복수의 개별적으로 형성된 층을 가질 수 있고, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 50 ㎛, 특히 바람직하게는 2 ㎛ 내지 25 ㎛의 총 층 두께를 갖는다. 특별한 이점은 보호 코팅으로 인해 중합체 제작품의 내긁힘성 및 내후성 뿐만 아니라 내화학성에 있다. 또한, 보호 코팅은 UV 차단제, 보존제, 뿐만 아니라 내긁힘성을 증가시키는 구성요소, 예를 들어 나노입자를 포함할 수 있다. 추가로, 보호 코팅은 또한 장식적 기능, 예컨대 광택 또는 진주빛 효과를 나타낼 수 있다. 보호 코팅은 예를 들어 중합체 제작품 상에 침지, 플러딩(flooding) 또는 분무 방법 또는 금형내(in-mold) 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다. 보호 코팅은 형성 후 바람직하게는 온도 및/또는 UV 광 투입에 의해 경화된다.
최종의 임의적인 단계에서는, 차량 부착 부재가 연질 구성요소로 오버몰딩되거나 또는 부분 오버몰딩될 수 있다. 연질 구성요소는 바람직하게는 열가소성 엘라스토머 (TPE, TPV), 열가소성 올레핀 (TPO), 열가소성 폴리우레탄 (TPU), 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 열가소성 폴리에스테르 중합체 (TPC), 또는 스티렌 블록 공중합체 (TPS)를 가지고, 요망되는 대로 색상화될 수 있다.
이러해서, 외부 영향으로부터 보호되고 명료하게 보이는 임프린트를 포함하는 개선된 플라스틱 차량 부착 부재가 제공된다. 동시에, 투명한 커버링 부재에 의해 유리 같은 효과가 생성되고, 이렇게 해서 차량 부착 부재가 패널의 영역에서의 내부 구성요소 및 외부 구성요소에 예를 들어 B 또는 C 필라의 필라 커버링으로서 적당할 뿐만 아니라 틴팅된 창문 판유리로도 이용될 수 있다. 투명한 커버링 부재 상에 임프린팅된 필름의 배열은 투명한 상의 어두운 색의 존재로 임프린트의 색이 왜곡되는 것을 방지한다. 차량 부착 부재를 틴팅된 창문 판유리로서 이용하는 경우 (예를 들어, 사생활 보호 글레이징의 경우), 이 배열은 임프린트가 명료하게 보이고, 투명한 커버링 부재 아래 배열과 대조적으로 - 색 변화 없이 명료하게 식별할 수 있다는 이점을 갖는다.
플라스틱 차량 부착 부재는 바람직하게는 다구성요소 사출 성형 방법으로 또는 다구성요소 사출-압축 방법으로, 특히 바람직하게는 터닝 플레이트(turning plate), 회전 테이블, 및/또는 인덱스 플레이트 기술과 조합해서 제조된다. 별법으로, 또한, 플라스틱 차량 부착 부재는 터닝 플레이트, 회전 테이블, 및/또는 인덱스 플레이트 기술을 단독으로 이용하여 제조될 수 있다.
중합체 캐리어 부재는 바람직하게는 폴리에틸렌 (PE), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리니트릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 바람직하게는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS), 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴에스테르 (ASA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 - 폴리카르보네이트 (ABS/PC), PET/PC, PBT/PC, 및/또는 그의 공중합체 또는 혼합물을 함유한다.
중합체 캐리어 부재는 바람직하게는 불투명하게 구현된다. 이러해서, 중합체 필름 상에 포함된 임프린트의 대비가 캐리어 부재의 투명한 구현에 비해 개선된다. 본 발명의 맥락에서, "불투명한"은 관찰자가 구성요소를 통해 볼 수 없다는 것을 의미한다. 이러해서, 가시 스펙트럼에서 불투명한 캐리어 부재의 투과율이 상당히 감소되고, 바람직하게는 10% 미만, 바람직하게는 5% 이하, 특히 대략 0%이다.
중합체 캐리어 부재는 바람직하게는 0.5 mm 내지 10 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm의 두께로 사출 성형된다. 중합체 캐리어 부재의 두께는 완성된 구성요소의 치수 및 안정성 요건에 의존한다.
중합체 커버링 부재는 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 2 mm 내지 5 mm의 두께로 사출 성형된다. 이 범위에서는, 시각적으로 특히 두드러진 유리 같은 효과가 달성된다.
중합체 필름은 바람직하게는 폴리카르보네이트 (PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리카르보네이트 - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT/PC), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 및/또는 그의 공중합체 또는 혼합물을 함유한다. 중합체 필름은 바람직하게는 중합체 커버링 부재와 동일한 물질을 함유하며, 그 이유는 그러면 중합체 커버링 부재를 중합체 필름에 후방 사출함으로써 필름이 전이 없이 중합체 커버링 부재에 연결되기 때문이고, 이것은 시각적 관점에서 특히 유리하다.
중합체 필름은 바람직하게는 0.1 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.12 mm 내지 1 mm의 두께를 갖는다. 중합체 필름의 표면적은 형성되는 임프린트에 의존해서 및 중합체 캐리어 부재 및 중합체 커버링 부재의 치수에 의존해서 달라질 수 있다. 중합체 필름은 커버링 부재의 전체 표면에 걸쳐 연장될 수 있고, 즉, 전체 제1 노출된 표면이 중합체 필름에 의해 형성된다. 별법으로, 필름이 제1 노출된 표면의 단지 부분영역에 걸쳐 연장될 수 있고, 이렇게 해서 가장자리 영역에는 여전히 중합체 필름이 없다. 바람직하게는, 필름이 중합체 커버링 부재의 전체 표면의 2% 내지 80%, 바람직하게는 3% 내지 30%, 특히 바람직하게는 5% 내지 15%의 영역에 걸쳐 연장된다. 중합체 커버링 부재의 단지 부분영역에 걸쳐 연장되는 필름은 중합체 커버링 부재가 사출 금형 내에 접착에 의해 고정될 수 있고 추가의 고정 수단이 요구되지 않는다는 이점을 갖는다. 상대적으로 작은 필름의 경우, 필름의 후방 사출 동안에 공기 버블이 봉입되거나 또는 필름이 사출 성형 컴파운드에 의해 손상될 위험이 최소화된다. 이러해서, 차량 부착 부재가 더 효율적으로 제조될 수 있다. 그러나, 특히 바람직하게는, 또한, 필름이 단지 임프린트의 영역에 걸쳐 연장될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 필름은 장식적 임프린트를 갖는 복수의 개개의 중합체 필름을 포함하고, 여기서 개개의 중합체 필름 각각이 중합체 커버링 부재의 부분영역에 걸쳐 연장된다. 이러해서, 간단한 방법을 이용해서, 상대적으로 복잡한 컴파운드 장식적 임프린트가 구성요소에 통합될 수 있다.
차량 부착 부재를 차량 창문 판유리로서 이용하는 경우, 임프린트는 바람직하게는 투명한 창문 영역을 통한 운전자의 시야가 임프린트에 의해 손상되지 않도록 캐리어 부재의 영역에 형성된다. 중합체 필름은 바람직하게는 예비성형되고, 특히 바람직하게는 열적으로 예비성형된다. 중합체 필름의 사전 형상화는 사출 금형 캐비티 및 커버링 부재의 기하학적 구조에 더 나은 적응을 허용한다. 추가로, 이것은 중합체 커버링 부재를 중합체 필름에 후방 사출하는 동안에 중합체 커버링 부재와 중합체 필름 사이에서의 중합체 상의 침윤을 방지한다.
추가로, 본 발명은 적어도 불투명한 중합체 캐리어 부재, 투명한 중합체 커버링 부재, 중합체 필름, 및 중합체 필름 상의 보호 코팅을 포함하는 플라스틱 차량 부착 부재를 포함한다. 중합체 필름은 투명한 중합체 커버링 부재 상에 배열되고, 중합체 필름은 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트를 갖는다. 중합체 캐리어 부재는 중합체 필름을 갖지 않는 투명한 커버링 부재의 면 상에 형성되고, 즉, 캐리어 부재는 중합체 필름 반대쪽에 있는 투명한 커버링 부재의 표면 상에 형성된다. 중합체 캐리어 부재는 플라스틱 차량 부착 부재의 안정성을 보장하고, 위에서 서술된 바와 같이 중합체 물질, 예컨대 폴리에틸렌 (PE), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리니트릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 바람직하게는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS), 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴에스테르 (ASA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 - 폴리카르보네이트 (ABS/PC), PET/PC, PBT/PC, 및/또는 그의 공중합체 또는 혼합물을 포함한다.
중합체 캐리어 부재는 바람직하게는 무기 또는 유기 충전제, 특히 바람직하게는 SiO2, Al2O3, TiO2, 점토 광물, 실리케이트, 제올라이트, 유리 섬유, 탄소 섬유, 유리 비드, 유기 섬유, 및/또는 그의 혼합물을 함유한다. 충전제는 캐리어 부재의 안정성을 추가로 증가시킬 수 있다. 게다가, 충전제는 중합체 물질의 함량을 감소시킬 수 있고, 이러해서 부재의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
중합체 커버링 부재는 장식적 기능 및 구성요소 내성 부문에서의 기능 둘 모두를 나타낼 수 있다. 이것의 예는 내후성, 내 UV성 또는 내화학성을 증가시키는 표면 또는 코팅이다. 중합체 필름은 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트의 캐리어로서 역할을 한다. 임프린트는 사출 금형에 배치될 때 사출 금형 안으로 향하는 필름의 면 상에 형성될 수 있고, 이렇게 해서, 완성된 차량 부착 부재에서는, 결국 임프린트가 완성된 차량 부착 부재의 제1 노출된 표면 상에 있다. 별법으로, 임프린트는 또한 투명한 중합체 커버링 부재 쪽으로 향하는 필름의 면 상에 장착될 수 있고, 이에 의해 임프린트가 외부 영향에 직접적으로 노출되지 않는다. 다중층 필름의 경우에는, 임프린트가 필름이 심지어 2개의 개개의 층 사이에 배열될 수 있고, 이에 의해, 완성된 차량 부착 부재에서 임프린트가 외부 영향으로부터 다소 보호된다. 임프린트는 바람직하게는 적어도 250℃, 바람직하게는 320℃에서 분해 안정성이고, 그 이유는 그렇지 않으면 중합체 커버링 부재의 분무 동안에 임프린트 또는 색상 안료가 분해되거나 또는 씻겨 없어질 것이기 때문이다. 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트는 바람직하게는 150℃ 내지 350℃, 특히 바람직하게는 200℃ 내지 320℃의 범위에서 열-분해 안정성이다. 마찬가지로, 중합체 필름은 적어도 150℃, 특히 바람직하게는 적어도 320℃에서 분해 안정성이고, 그렇지 않으면 완성된 제작품에서 중합체 필름의 영역에서 기체 버블 및 탈색이 형성될 수 있을 것이다.
중합체 필름은 바람직하게는 200℃ 내지 320℃의 범위에서 열-분해 안정성이다. 여기서, 적당한 필름 물질은 주로 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 및 폴리카르보네이트 (PC)이다. 이 중합체 필름에 커버링 부재를 형성하는 다양한 투명한 중합체가 오버스프레이(overspray)될 수 있다. 대안적 실시양태에서, 중합체 필름은 또한 색상화될 수 있거나, 검정색일 수 있거나 또는 회색일 수 있다.
중합체 필름은 바람직하게는 중합체 커버링 부재의 전체 표면에 걸쳐 연장되지는 않는다. 바람직하게는, 중합체 필름이 없는 적어도 0.1 cm 내지 5 cm의 가장자리 영역이 배열된다. 필름이 없는 가장자리 영역은 매우 균일한 가장자리 밀봉을 보장한다. 추가로, 가장자리 영역은 장식적 기능을 나타낼 수 있다.
추가로, 본 발명은 차량에서 내부 응용 및 외부 응용을 위한, 바람직하게는 외부 응용을 위한 플라스틱 차량 부착 부재의 용도를 포함한다. 플라스틱 차량 부착 부재는 바람직하게는 차량에서 A, B 또는 C 필라 커버링으로서, 특히 바람직하게는 차량에서 틴팅된 창문 판유리로서 이용된다. 또한, 방열기 그릴 패널로서 또는 스포일러 요소로서 플라스틱 차량 부착 부재의 용도도 가능하다.
본 발명을 도면 및 예시 실시양태와 관련해서 상세히 설명한다. 도면은 단지 개략적 표현에 지나지 않고, 실제 비율을 나타낸 것이 아니다. 도면은 결코 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1a는 본 발명에 따른 플라스틱 차량 부착 부재의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 본 발명에 따른 플라스틱 차량 부착 부재의 B-B'을 따라 절단된 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 플라스틱 차량 창문 판유리의 개략도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 플라스틱 차량 창문 판유리의 A-A'를 따라 절단된 단면도이다.
도 3은 플라스틱 차량 부착 부재를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 차량 부착 부재, 예를 들어 모터 차량의 B 필라 커버링의 개략도를 묘사한다. PC 또는 PMMA로 제조된 투명한 중합체 커버링 부재(3)가 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS)으로 제조된 불투명한 중합체 캐리어 부재(4) 상에 배열된다. 투명한 중합체 커버링 부재(3)는 불투명한 캐리어 부재(4)의 표면 상에 깊이 효과와 함께 유리 같은 효과를 생성한다. 장식적 임프린트(2)를 갖는 0.5 mm 두께 중합체 필름(1)이 투명한 중합체 커버링 부재(3) 상에 배열된다. 중합체 필름(1)은 중합체 커버링 부재(3)의 전체 표면에 걸쳐 연장되지는 않는다. 대략 0.2 cm의 폭을 갖는 가장자리 영역에 중합체(1)가 없고, 이에 의해 개선된 가장자리 밀봉을 얻는다. 보호 층(5), 예를 들어 폴리실록산 기재 바니시가 플라스틱 차량 부착 부재의 모든 노출된 표면 (I) 및 (II) 및 옆 표면 (III) 상에 배열된다. 보호 층(5)은 중합체 필름(1), 중합체 커버링 부재(3), 및 중합체 캐리어 부재(4)를 기계적 및 화학적 영향으로부터의 손상으로부터 보호한다. 또한, 노출된 옆 표면(III)도 보호 층(5)에 의해 덮이고 외부 영향으로부터 보호된다. 본 발명에 따른 부재의 단면도에서 중합체 필름(1)이 부재의 가장자리 영역에서 중합체 커버링 부재(3)의 물질에 의해 둘러싸이고, 중합체 필름(1)이 투명한 커버링 부재(3) 내에 매립된다는 것을 식별할 수 있다. 중합체 커버링 부재(3)에 가시성 전이 없이 중합체 필름(1)의 이 안정한 고정은 투명한 커버링 부재(3)의 뜨거운 물질을 중합체 필름(1)에 후방 사출함으로써 달성된다.
도 2a는 본 발명에 따른 플라스틱 차량 창문 판유리의 개략도를 묘사한다. 시야 밖의 판유리 가장자리의 영역에서, 차량 창문 판유리는 종종 투명한 구성요소 상에 어둡게 색상화된 불투명한 구성요소를 포함한다. 불투명한 구성요소의 영역에서, 판유리는 관찰자의 관찰 위치에서 보이지 않게 차량 차체에 연결된다. 이 어두운 영역은 본 발명에 따른 예에서 2.5 mm의 두께의 PC/ABS 혼합물로 제조된 검정색 캐리어 부재(4)에 의해 형성된다. 이 두께에서, 차량 창문 판유리의 캐리어 부재(4)는 차량 창문 판유리에 필요한 강성을 준다. 이 캐리어 부재(4) 상에 4 mm의 두께의 폴리카르보네이트로 제조된 투명한 커버링 부재(3)가 형성된다. 이 두께에서, 차량 글레이징으로 이용하는 데 필요한 충분한 충격 강도가 있다. 투명한 커버링 부재(3)는 예를 들어 사생활 보호 글레이징 분야에서 필요한 바와 같이 틴팅될 수 있다. 장식적 임프린트(2)를 갖는 중합체 필름(1)이 투명한 중합체 커버링 부재(3) 상에 배열된다. 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 중합체 필름(1)은 중합체 커버링 부재(3) 내에 매립되고, 불투명하게 구현된 캐리어 부재(4)의 앞에서 장식적 임프린트(2)의 좋은 대비를 얻기 위해 캐리어 부재(4) 위에만 형성된다. 특별히 좋은 가장자리 밀봉을 얻기 위해 0.1 cm 폭(a)의 가장자리 영역에 중합체 필름(1)이 없다. 폴리실록산 바니시를 함유하는 보호 층(5)이 제1 노출된 표면(I) 상에 중합체 필름(1) 및 투명한 커버링 부재(3) 상에 배열된다. 이 바니시는 중합체 필름(1) 및 장식적 임프린트(2)를 마모, 기후 및 손상으로부터 보호한다. 폴리실록산 하드코트에 의한 중합체 커버링 부재(3)의 코팅에 의해, 통례적으로 안전 글레이징 (강직성 플라스틱 글레이징, ECE R43 Annex 14, Class/M)에만 부과되는 매우 높은 요건을 충족시키는 것이 가능하다. 묘사된 예에서는, 제1 및 제2 노출된 표면 상에서 판유리의 내긁힘성을 개선하기 위해 및 또한, 차량 창문 판유리의 노출된 옆 표면(III)을 보호하기 위해 차량 창문 판유리의 모든 노출된 표면 (I), (II) 및 (III) 상에 바니시가 형성된다.
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 차량 부착 부재를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 묘사한다. 제1 방법 단계에서는, 320℃의 온도에서 분해에 안정한 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트(2)를 중합체 필름(1)에 제공한다. 임프린트(2)는 바람직하게는 스크린인쇄 또는 잉크 제트 인쇄 방법을 통해 형성된다. 그 다음, 중합체 필름(1)을 사출 금형에 배치하고, 투명한 중합체 커버링 부재(4)(중합체 커버링 부재의 액화된 중합체 물질)를 후방 사출한다. 최종 단계에서는, 중합체 필름(1) 및 중합체 커버링 부재(3) 상에 중합체 캐리어 부재(4)를 분무한다. 중합체 커버링 부재(3) 및 중합체 캐리어 부재(4)의 경화 후, 기계적 및 화학적 내성을 개선하기 위해 보호 층(5) (하드코트)을 형성한다. 하드코트는 플러딩, 분무 또는 침지에 의해 형성될 수 있다. 보호 층(5)은 제1 노출된 표면(I) 상에, 즉, 중합체 커버링 부재(3) 및 중합체 필름(1) 상에 및 제2 노출된 표면(II) 상에, 즉, 적어도 중합체 캐리어 부재(4) 상에 형성된다. 폴리실록산 하드코트로 코팅한 경우, 보통, 안전 글레이징(강직성 플라스틱의 글레이징, ECE R43 Annex 14, Class/M)에만 부과되는 매우 높은 요건조차도 충족시킬 수 있다.
<부호의 설명>
1: 중합체 필름
2: 임프린트
3: 중합체 커버링 부재
4: 중합체 캐리어 부재
5: 보호 층
a: 중합체 필름이 없는 가장자리 영역의 폭
I: 플라스틱 차량 부착 부재의 제1 노출된 표면
II: 플라스틱 차량 부착 부재의 제2 노출된 표면
III: 플라스틱 차량 부착 부재의 노출된 옆 표면

Claims (20)

  1. a. 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트(2) 또는 색상 착색을 갖는 중합체 필름(1)을 사출 금형에 배치하는 단계,
    b. 중합체 필름(1)에 광학적으로 투명한 중합체 커버링 부재(3)를 후방 사출하는 단계, 여기서, 중합체 커버링 부재(3)의 가장자리 영역은 중합체 필름(1)을 포함하지 않음,
    c. 중합체 필름(1)의 이격 방향을 대면하는 중합체 커버링 부재(3)의 표면의 적어도 일부 상에 중합체 캐리어 부재(4)를 분무하는 단계,
    d. 적어도 중합체 필름(1) 상에 보호 층(5)을 형성하는 단계
    를 포함하는, 플라스틱 차량 부착 부재의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 보호 층(5)이 플라스틱 차량 부착 부재의 모든 노출된 표면(I, II, III) 상에 형성되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 캐리어 부재(4)가 불투명하게 구현되는 것인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 커버링 부재(3)가 1 mm 내지 10 mm, 또는 2 mm 내지 5 mm의 두께로 사출 성형되는 것인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 캐리어 부재(4)가 0.5 mm 내지 10 mm, 또는 1 mm 내지 5 mm의 두께로 사출 성형되는 것인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 커버링 부재(3)가 폴리카르보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것인 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 캐리어 부재(4)가 폴리에틸렌 (PE), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리니트릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS), 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴에스테르 (ASA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 - 폴리카르보네이트 (ABS/PC), PET/PC, PBT/PC, 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것인 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 층(5)이 열-경화된 또는 UV-경화된 바니시, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 이들의 혼합물 또는 이들의 공중합체를 함유하는 것인 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 필름(1)이 폴리카르보네이트 (PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리카르보네이트 - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT/PC), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것인 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 필름(1)이 0.1 mm 내지 3 mm, 또는 0.12 mm 내지 0.5 mm의 두께를 갖는 것인 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 필름(1)이 예비성형되거나 열적으로 예비성형되는 것인 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 필름(1)이 중합체 커버링 부재(3)의 전체 표면의 3% 내지 30%, 또는 5% 내지 15%의 영역에 걸쳐 연장되는 것인 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 필름(1)이 복수의 개개의 중합체 필름(1)을 포함하고, 개개의 중합체 필름(1)이 각 경우에 중합체 커버링 부재(3)의 전체 표면의 부분영역에 걸쳐 연장되는 것인 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    중합체 필름(1)이 중합체 커버링 부재(3) 내에 매립되고,
    중합체 필름(1) 및 중합체 커버링 부재(3)가 함께 노출된 표면(I)을 형성하고,
    중합체 필름(1)이 노출된 표면의 부분영역에 걸쳐 연장되는 것인, 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    중합체 필름(1)의 이격 방향을 대면하는 중합체 커버링 부재(3)의 표면의 적어도 일부 상에 중합체 캐리어 부재(4)가 직접 분무되는 것인 방법.
  16. 적어도
    a. 광학적으로 투명한 중합체 커버링 부재(3)가 후방 사출된, 불투명한 또는 반-불투명한 임프린트(2) 또는 색상 착색을 갖는 중합체 필름(1),
    b. 중합체 필름(1)의 이격 방향을 대면하는 중합체 커버링 부재(3)의 표면의 적어도 일부 상에 분무된 불투명한 중합체 캐리어 부재(4), 여기서, 중합체 커버링 부재(3)의 가장자리 영역은 중합체 필름(1)을 포함하지 않음, 및
    c. 적어도 중합체 필름(1) 상에 형성된 보호 층(5)
    을 포함하는 플라스틱 차량 부착 부재.
  17. 제16항에 있어서, 임프린트(2)가 유기 안료, 무기 안료, 우레탄-아크릴레이트 중합체, 탄소, 아조 염료, 폴리시클릭 화합물, 이산화티타늄, 카본 블랙, 진사, 비스무트- (비스무트 바나데이트), 스피넬 안료, 납, 수은, 지르콘, 철, 카드뮴, 구리, 코발트, 니켈, 크로뮴 안료, 알루미노실리케이트, 울트라마린으로 이루어진 군 중 하나 이상을 함유하는 것인 플라스틱 차량 부착 부재.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    중합체 필름(1)이 중합체 커버링 부재(3) 내에 매립되고,
    중합체 필름(1) 및 중합체 커버링 부재(3)가 함께 노출된 표면(I)을 형성하고,
    중합체 필름(1)이 노출된 표면의 부분영역에 걸쳐 연장되는 것인, 플라스틱 차량 부착 부재.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    중합체 필름(1)의 이격 방향을 대면하는 중합체 커버링 부재(3)의 표면의 적어도 일부 상에 중합체 캐리어 부재(4)가 직접 분무된 것인 플라스틱 차량 부착 부재.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    차량 창문 판유리 또는 필라 커버링으로서의 차량의 외부 부착 부재로 사용하기 위한 플라스틱 차량 부착 부재.
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