專利名稱:用于塑料模制品局部收縮補償?shù)姆椒?br>
用于塑料模制品局部收縮補償?shù)姆椒ū景l(fā)明涉及生產(chǎn)塑料模制品的方法,在其中已經(jīng)進行了局部收縮補償,和涉及通過這種方法所生產(chǎn)的塑料模制品。在部件的生產(chǎn)中(在其中在最終的部件中局部的透明度是令人期望的,例如諸如在汽車領(lǐng)域的操作控制臺中,其操作按鈕通過局部背光而是用戶可見的),現(xiàn)有技術(shù)是任選印刷的塑料膜是通過窗ロ技術(shù),用熱塑性塑料來背面注射(back-injected)的。通過注塑方法用熱塑性塑料來背面注射塑料膜的方法被稱作插膜模塑(film insert moulding)(FM)。所謂的窗ロ技術(shù)提供了覆蓋隨后用壓模(dies)或者滑塊(sliders)來背光(back-lit)的區(qū)域的可能性,因此使得它們沒有熱塑性塑料。但是,這種方法的問題在于在通過注塑方法的熱塑性塑料加工中,部件在冷卻時 收縮,但是所述膜沒有同時在未進行背面注射的區(qū)域中收縮。結(jié)果,在那些區(qū)域中發(fā)生凸起或者凹陷,其導致了所述部件表面的明顯不平坦。迄今為止,這個問題已經(jīng)通過用玻璃纖維填充用于背面-注射的熱塑性塑料而得以緩解,因為由此降低了塑料的收縮,或者通過使用非常厚的膜來防止形成凸起或者凹陷而得以緩解。但是,迄今為止還不能通過所述兩種可能性中的任何ー種來完全消除所述的問題,而不在最終使用方面同時引起另外的問題。使用玻璃纖維作為附加的填料不僅涉及到附加的材料成本和設備方面額外的支出,而且還導致了在該填充的塑料組合物的加工過程中提高的工具磨損。另外,凸起或者凹陷的形成在許多情況中通過這種手段得以減少,但是不能完全避免。以及對于更大的箔厚度來說涉及附加的材料成本,使用更厚的塑料膜降低了其透光率,特別是當所述膜還另外進行了印刷時更是如此,并且需要更強光源用于足夠的背面透光。另外,所述部件沒有進行背面注射的區(qū)域處于應力下,其涉及到在這些區(qū)域中發(fā)生裂紋或者破裂的風險。因此,這里需要提供生產(chǎn)部件的方法,在其中在最終的部件中局部透明度是期望的,其不表現(xiàn)出上述的缺點。本發(fā)明的目標因此是發(fā)現(xiàn)這樣的生產(chǎn)部件的方法,在其中在最終的部件中局部透明度是期望的。特別地,避免了最終部件中形成凸起或者凹陷,而不必承擔另外的材料成本。另外,所述部件在待背光區(qū)域中的光透射率是盡可能高的,以使得甚至在使用弱的、節(jié)能光源時也能夠背光。令人驚訝的,這個目標已經(jīng)通過生產(chǎn)塑料模制品的方法來實現(xiàn)了,在其中任選印刷的塑料膜是用熱塑性塑料在它的表面部分上進行背面注射的,并且在冷卻之后,通過至少部分加熱來進行后收縮(after-shrinkage)。本發(fā)明所以提供生產(chǎn)塑料模制品的方法,其中
A)將塑料膜在一個面上用至少ー種熱塑性塑料進行背面注射,該塑料膜的ー個或多個局部區(qū)域未進行背面注射,和
B)冷卻步驟A)中所獲得的塑料模制品,
其特征在于
C)然后再次加熱步驟B)中所獲得的塑料模制品的至少那些未進行背面注射的區(qū)域。
未進行背面注射的區(qū)域中的凸起或者凹陷可以通過本發(fā)明的方法來完全除去。本發(fā)明的方法不需要另外的填料來降低熱塑性塑料的收縮和提供使用具有良好透光率的薄塑料膜的可能性,該薄塑料膜可以是甚至用弱光源來背光的。本發(fā)明方法另外的優(yōu)點是此夕卜,所述部件的沒有進行背面注射的區(qū)域不是處于應カ下的,這樣不存在與在那些區(qū)域中裂紋或者破裂的有關(guān)風險。步驟A)所用的塑料膜可以在ー個或者兩個面上用著色劑或者顔料來印刷或者著色。優(yōu)選步驟A)所用的塑料膜是在ー個面上印刷的。在步驟A)中使用在一個面上印刷的塑料膜的情況中,可以用熱塑性塑料在印刷面上或者非印刷面上進行背面注射。在印刷面上進行背面注射的情況中,熱穩(wěn)定的印刷油墨,例如WO-A 2009/138217中描述的油墨,特別適于印刷。
在本發(fā)明方法優(yōu)選的實施方案中,成形了步驟A)中所用的塑料膜。該成形可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來在可能的印刷之前或者之后來進行,但是優(yōu)選在可能的印刷之后進行。能夠提及的可能的成形方法的例子是機械成形,液壓成形和高壓成形(HPF)方法。高壓成形方法(其描述在例如W0-A2009/043539或者EP-A371425中)是優(yōu)選的。在步驟C)中,將步驟B)所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到至少某溫度,在該溫度下,通過冷卻,能夠?qū)崿F(xiàn)沒有進行背面注射的區(qū)域中該塑料膜的收縮和/或縮小。優(yōu)選在步驟C)中,將步驟B)中所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到在該區(qū)域中至少某溫度,該溫度高于比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低70°C的溫度,優(yōu)選加熱到在該區(qū)域中至少某溫度,該溫度高于比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低50°C的溫度,也就是說,至少大于該塑料膜的塑料材料的Tg減去70°C的溫度(至少在該區(qū)域中的溫度>Tg-70°C ),優(yōu)選至少大于該塑料膜的塑料材料的Tg減去50°C的溫度(至少在區(qū)域中的溫度>Tg-50°C )。在優(yōu)選的實施方案中,在步驟C)中,將在步驟B)中所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到至少某溫度,該溫度在從比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低50°C到比該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高50°C的范圍內(nèi)。優(yōu)選的,步驟C)中的加熱進行到至少某溫度,該溫度從比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低40°C到比該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高40°C的范圍內(nèi)。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中,步驟C)中的加熱進行到至少某溫度,該溫度在從比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低10°C到比該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高40°C的范圍內(nèi)。最特別優(yōu)選的,加熱進行到至少某溫度,該溫度比在以上指定范圍內(nèi)該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高,該以上指定范圍高于該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg0最特別優(yōu)選給出的是比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高出達到50°C,優(yōu)選高出達到40°C的溫度。在該塑料膜包含至少ー種聚碳酸酯或者共聚碳酸酯的情況中,在步驟C)中將沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到優(yōu)選至少高于60°C,特別優(yōu)選高于70°C,最特別優(yōu)選高于100°C的溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是依靠差示掃描量熱法(DSC),根據(jù)標準ISOl 13557-2,以IOK/min的加熱速率來測量的,并且將Tg定義為中點溫度(切線法)。將步驟B)所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域在步驟C)中加熱所達到的溫度可以例如通過市售的紅外照像機來測量,優(yōu)選用于不接觸溫度測量的市售紅外線照像機。這里適于該目的是例如來自Bartec Messtechnik und Sensorik的相應的紅外照像機,例如諸如來自Bartec Messtechnik und Sensorik的線高溫計(linepyrometer)或者來自Dias Infrared GmbH的紅外線照像機。優(yōu)選將步驟B)中所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域在步驟C)中在所述的溫度下加熱小于60s,優(yōu)選小于20s,特別優(yōu)選小于15s,最特別優(yōu)選小于10s。盡可能短的時間是令人期望的和有利的,尤其出于加工效率和考慮到塑料原料的溫度負荷的原因。但是,也可以將步驟B)所獲得的塑料模制品的沒有進行背面注射的區(qū)域在所述溫度下加熱更長的時間。
步驟C)中的加熱可以通過任何合適形式的供熱來進行。加熱可以在沒有進行背面注射的區(qū)域和周圍的區(qū)域中或者在該部件的整個表面上部分地進行。上述選項之間的任何期望的可能性也是可能的。加熱可以在注塑工具內(nèi)部和注塑工具外部中進行。在注塑エ具內(nèi)部,通過例如陶瓷加熱元件來供熱是可行的。在注塑工具外部,通過例如紅外輻射器或者熱空氣來供熱是可行的。在步驟C)中再次加熱之后,將所獲得的塑料模制品冷卻。冷卻優(yōu)選進行到低于500C,特別優(yōu)選低于40°C,最特別優(yōu)選低于30°C的溫度。步驟A)中所用的塑料膜優(yōu)選的厚度是50 ii m-500 iim,特別優(yōu)選75 u m-400 u m,最特別優(yōu)選100 u m-300 u m。步驟A)中所用的塑料膜優(yōu)選是含有一種或多種熱塑性塑料的塑料膜,特別優(yōu)選其基本組成為一種或多種熱塑性塑料和常規(guī)的塑料添加劑的塑料膜。用于該塑料膜的合適的熱塑性塑料和用于背面注射的熱塑性塑料彼此獨立地是選自下面的熱塑性塑料烯屬不飽和單體的聚合物和/或雙官能反應性化合物的縮聚產(chǎn)物。特別合適的熱塑性塑料是基于ニ酚的聚碳酸酯或者共聚碳酸酷,聚-或者共聚-丙烯酸酯和聚-或者共聚-甲基丙烯酸酯,例如諸如和優(yōu)選地,聚甲基丙烯酸甲酷,與苯こ烯的聚合物或者共聚物,例如諸如和優(yōu)選地,透明的聚苯こ烯,聚苯こ烯丙烯腈(SAN)或者丙烯臆-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(ABS),透明的熱塑性聚氨酷,以及聚烯烴,例如諸如和優(yōu)選地,透明的聚丙烯型或者基于環(huán)烯烴的聚烯烴(例如TOPAS ,Hoechst),對苯ニ甲酸的聚合或者共聚-縮合產(chǎn)物,例如諸如和優(yōu)選地,聚-或者共聚-對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET或者CoPET), ニ元醇改性的PET (PETG)或者聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT或者CoPBT)或者上述的那些的混合物。最特別優(yōu)選給出的是聚碳酸酯或者共聚碳酸酷,特別是平均分子量Mw為500-100000,優(yōu)選10000-80000,特別優(yōu)選15000-40000的聚碳酸酯或者共聚碳酸酷,或者含有至少ー種這樣的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯的共混物。優(yōu)選還進ー步給出的是上述聚碳酸酯或者共聚碳酸酯與對苯ニ酸的至少ー種聚合-或者共聚-縮合產(chǎn)物,特別是至少ー種分子量為Mw10000-200000,優(yōu)選26000-120000的該對苯ニ酸的聚-或者共聚_縮合產(chǎn)物的共混物。在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方案中,該共混物是聚碳酸酯或者共聚碳酸酯與聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯的共混物。這樣的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯與聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯的共混物可以優(yōu)選是這樣的共混物,其含有l(wèi)_90wt%的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯和99-10wt%的聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酷,優(yōu)選含有l(wèi)_90wt%的聚碳酸酯和99-10wt%的聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯,總量是100wt%。特別優(yōu)選的,該聚碳酸酯或者共聚碳酸酯與聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯的共混物可以是這樣的共混物,其含有20-85wt%的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯和80-15wt%的聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯,優(yōu)選含有20-85wt%的聚碳酸酯和80-15wt%的聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酷,總量是100wt%o最特別優(yōu)選的,該聚碳酸酯或者共聚碳酸酯與聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酯的共混物可以是這樣的共混物,其含有35-80wt%的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯和65-20wt%的聚-或者共聚-對苯ニ甲酸丁ニ醇酷,優(yōu)選含有35-80wt%的聚碳酸酯和65-20wt%的聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酷,總量是100wt%。在優(yōu)選的實施方案中,芳族聚碳酸酯或者共聚碳酸酯特別適于作為聚碳酸酯或者 共聚碳酸酷。在已知的方式中,該聚碳酸酯或者共聚碳酸酯可以是線性的或者支化的。這些聚碳酸酯的制備可以以已知的方式,由ニ酚,碳酸衍生物,任選的鏈終止劑和任選的支化劑來進行的。制備聚碳酸酯的細節(jié)大約40年來在許多的專利文獻中已經(jīng)述及。作為例子,在這里僅僅提及 Schnell,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Polymer Reviews,第 9 卷,Interscience Publishers,紐約,倫敦,悉尼 1964,提及 D. Freitag U. Grigo, P. R. Miiller, H. Nouvertne' , BAYER AG, “Polycarbonates,,,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第 11 卷第二版,1988,第648-718 頁和最后提及 Dres. U. Grigo, K. Kirchner 和 P. R. Miiller “Polycarbonate,,,Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch,桌 3/1 在,Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna 1992,第 117-299 頁。合適的ニ酚可以例如是通式(I)的ニ羥基芳基化合物 H0-Z-0H (I)
其中Z是具有6-34個碳原子的芳基,其可以包含一種或多種任選取代的芳核和脂肪族或者環(huán)脂族基團或者烷基芳基或者雜原子作為橋聯(lián)成員。特別優(yōu)選的ニ羥基芳基化合物是間苯ニ酚,4,4’ - ニ羥基ニ苯基,雙-(4-羥基苯基)-ニ苯基-甲烷,1,I-雙-(4-羥基苯基)-I-苯基-こ烷,雙-(4-羥基苯基)-1-(1-萘基)-こ燒,雙_ (4_輕基苯基)-I- (2-蔡基)-こ燒,2,2_雙-(4_輕基苯基)-丙燒,2, 2-雙(3,5- ニ甲基-4-羥基苯基)-丙烷,1,I-雙-(4-羥基苯基)-環(huán)己烷,1,I-雙-(3,5- ニ甲基-4-羥基苯基)-環(huán)己烷,1,I-雙-(4-羥基苯基)-3,3,5_三甲基-環(huán)己烷,I, I’-雙-(4-羥基苯基)-3-ニ異丙基-苯和1,I’-雙-(4-羥基苯基)-4-ニ異丙基-苯。最特別優(yōu)選的ニ羥基芳基化合物是4,4’ - ニ羥基ニ苯基,2,2-雙-(4_羥基苯基)-丙燒和1,I-雙-(4_輕基苯基)-3,3, 5- ニ甲基-環(huán)己燒。最特別優(yōu)選的共聚碳酸酯可以使用1,I-雙-(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基-環(huán)己燒和2,2-雙-(4-輕基苯基)-丙燒來制備。合適的碳酸衍生物可以例如是通式(II)的碳酸ニ芳酯
,1、 0 X
Xわ0丄0スK ⑶
R' へ R" R1 XR"其中
R、R’和R”,其可以相同或者不同,彼此獨立地表示氫,線性或者支化的C1-C34-烷基,C7-C34-烷基芳基或者C6-C34-芳基,R另外還可以表示-COO-R’ ’ ’,其中R’ ’ ’表示氫,線性的或者支化的C1-C34-烷基,C7-C34-烷基芳基或者C6-C34-芳基。 特別優(yōu)選的ニ芳基化合物是碳酸ニ苯酯,4-叔丁基苯基-苯基碳酸酷,ニ-(4_叔-丁基苯基)碳酸酯,聯(lián)苯-4-基-苯基碳酸酯,ニ-(聯(lián)苯_4_基)碳酸酷,4-(1-甲基-1-苯基こ基)-苯基-苯基碳酸酷,ニ-[4-(1-甲基-1-苯基こ基)-苯基]碳酸酯和ニ-(水楊酸甲酯)碳酸酷。碳酸ニ苯酯是最特別優(yōu)選的。 可以使用一種碳酸ニ芳酯和不同的碳酸ニ芳酯。為了控制或者改變端基,另外還可以例如使用鏈終止劑,一種或多種單羥基芳基化合物,其沒有用于制備所用的碳酸ニ芳酷。這樣的化合物可以是通式(III)的這些
f
/ t OH (m)
R- vrcH
其中
Ra表示線性或者支化的C1-C34-烷基,C7-C34-烷基芳基,C6-C34-芳基或者-COO-Rd,其中Rd表示氫,線性或者支化的C「C34-烷基,C7-C34-烷基芳基或者C6-C34-芳基,和
RB,Re,其可以相同或者不同,彼此獨立地表示氫,線性或者支化的C1-C34-烷基,C7-C34-烷基芳基或者C6-C34-芳基。優(yōu)選給出的是4-叔丁基酚,4-異辛基酚和3-十五烷基酚。合適的支化劑可以是具有3個或者更多個官能團的化合物,優(yōu)選具有3個或者更多個羥基的那些。優(yōu)選的支化劑是3,3-雙-(3-甲基-4-羥基苯基)-2_氧代_2,3_ ニ氫吲哚和
I,1,I- ニ - (4-輕苯基)-こ燒。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中,合適的對苯ニ酸的聚合-或者共聚-縮合產(chǎn)物是聚對苯ニ甲酸亞烷基酷。合適的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯例如是芳族ニ羧酸或者其反應性衍生物(例如ニ甲基酯或者酸酐)與脂肪族、環(huán)脂族或者芳脂族ニ醇的反應產(chǎn)物和這些反應產(chǎn)物的混合物。優(yōu)選的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯可以通過已知的方法,由對苯ニ酸(或者其反應性衍生物)和具有2-10個碳原子的脂肪族或者環(huán)脂族的ニ醇反應來制備(Kunststoff-Handbuch,第 VIII 卷,第 695 頁及以下,KarI-Hanser-Verlag, Munichl973)。優(yōu)選的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯包含基于ニ羧酸組分至少80mol%,優(yōu)選90mol%的對苯ニ酸基團,和基于ニ醇組分至少80mol%,優(yōu)選至少90mol%的こニ醇和/或1,4-丁ニ醇基團。優(yōu)選的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯可以包含除了對苯ニ酸基團之外的,達到20mol%的具有8-14個碳原子的其他芳族ニ羧酸的基團或者具有4-12個碳原子的脂肪族ニ羧酸的基團,例如諸如鄰苯ニ酸,間苯ニ酸,萘_2,6- ニ羧酸,4,4’ - ニ苯基ニ羧酸,琥珀酸,己ニ酸,癸ニ酸,壬ニ酸,環(huán)己烷ニこ酸的基團。優(yōu)選的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯可以包含除了こニ醇和/或1,4_ 丁ニ醇基團之外的,達到20mol%的具有3-12個碳原子的其他脂肪族ニ醇或者具有6-21個碳原子的環(huán)脂族ニ醇基團,例如I,3-丙ニ醇,2-こ基-1,3-丙ニ醇,新戊ニ醇,I,5-戊ニ醇,I,6-己ニ醇,環(huán)己烷-1,4-ニ甲醇,3-甲基-2,4_戊ニ醇,2-甲基-2,4_戊ニ醇,2,2,4_三甲基-1,3_戊ニ醇和 2-こ基 _1,6_ 己_醇,2, 2- _こ基 _1,3-丙_醇,2, 5-己_醇,1,4- _. - ([ ^ ]-輕基こ氧基)_苯,2, 2-雙-(4_輕基環(huán)己基)-丙燒,2,4_ _輕基_1,1,3,3-四甲基-環(huán)丁燒,
2,2_雙-(3_[ ^ ]-輕基こ氧基苯基)-丙燒和2, 2_雙-(4_輕基丙氧基苯基)-丙燒的基團(參見 DE-0S2407674, 2407776,2715932)。該聚對苯ニ甲酸亞烷基酯可以通過引入相對少量的三-或者四-羥基醇或者三-或者四-元羧酸來支化,例如如DE-0S1900270和US-PS3692744中所述。優(yōu)選的支化劑的例子是均苯三酸,偏苯三酸,三羥甲基-こ烷和三羥甲基-丙烷和季戊四醇。優(yōu)選使用基于酸成分不大于lmol%的支化劑。特別優(yōu)選給出的是這樣的聚對苯ニ甲酸亞烷基酷,其僅僅由對苯ニ甲酸和其反應性衍生物(例如其ニ烷基酷)與こニ醇和/或1,4_ 丁ニ醇來制備,以及這樣的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯的混合物。優(yōu)選的聚對苯ニ甲酸亞烷基酯還是共聚酯,其由至少兩種上述酸組分和/或由至少兩種上述醇分來制備;特別優(yōu)選的共聚酯是聚對苯ニ甲酸(こニ醇酯/1,4_ 丁ニ醇酯)。優(yōu)選用作組分的該聚對苯ニ甲酸亞烷基酯優(yōu)選的特性粘度是大約0. 4-1. 5 dl/g,優(yōu)選0.5-1. 3 dl/g,在每種情況中在25°C下的苯酚/鄰ニ氯苯(1:1重量份)中測量。在本發(fā)明方法優(yōu)選的實施方案中,該塑料膜包含至少ー種聚碳酸酯或者共聚碳酸酷。在本發(fā)明方法優(yōu)選的實施方案中,該熱塑性塑料包含至少ー種聚碳酸酯或者共聚碳酸酯,聚丙烯酸酯或者共聚丙烯酸酷,聚(甲基)丙烯酸酯或者共聚(甲基)丙烯酸酯或者丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(ABS)。該塑料膜沒有進行背面注射的區(qū)域優(yōu)選在步驟A)中覆蓋以ー個或多個壓?;蛘呋瑝K,以使得該塑料膜的ー個或多個局部區(qū)域不是背面注射的。在本發(fā)明方法的優(yōu)選的實施方案中,在背面注射之后,該塑料膜沒有進行背面注射的局部區(qū)域完全被該塑料膜的背面注射的局部區(qū)域所包圍。在本發(fā)明方法特別優(yōu)選的實施方案中,在步驟A)中該塑料膜的多個不相鄰的局部區(qū)域沒有進行背面注射,并且在背面注射之后,該塑料膜沒有進行背面注射的局部區(qū)域完全被該塑料膜的背面注射的局部區(qū)域所包圍。步驟A)中的背面注射優(yōu)選是通過窗ロ技術(shù)來進行的。該窗ロ技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,其中在步驟A)中,該塑料膜沒有進行背面注射的區(qū)域覆蓋以ー個或多個壓模或者滑塊,使得該塑料膜的ー個或多個局部區(qū)域是沒有背面注射的。塑料膜的背面注射是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來進行的。例如,可以將用于此目的塑料膜置于開放注射模具的第一半個中,然后該工具可以通過將該模具的第二半個施加到給第一半個上來閉合,使得所述膜和該模具的第二半個之間形成腔室(間隙,中空空間),然后可以通過將該熱塑性塑料引入到所述腔室中來用熱塑性塑料背面注射該模具中的該塑料膜。用于覆蓋所述的沒有進行背面注射的區(qū)域的壓?;蛘呋瑝K由此可以優(yōu)選固定到所述模具的第二半個上,并且當閉合該模具時覆蓋保持空閑的(free)區(qū)域。在步驟A)中使用在一個面上印刷的塑料膜的情況中,其可以置于模具的該第一半個中,且該印刷面朝向模具的壁或者該印刷面背朝著模具的壁。在背面注射之后,在步驟B)中部分或者完全冷卻之后,打開該模具。步驟C)然后可以在模具打開之后,在該兩個該半個模具之一中進行??蛇x擇的,還可以在步驟B)中在冷卻之后從模具中移除該塑料模制品,并且在模具外進行步驟C)。該塑料模制品還可以在實現(xiàn)了所需完全冷卻之前從模具中移除,并且可以在模具外完成冷卻。這種程序會具有優(yōu)點,例如在本發(fā)明的一些實施方案中,在步驟A)中獲得的模制品的充分收縮在步驟A)中不能實現(xiàn),或者在步驟B)中不能用殘余的模具溫度來足夠快地實現(xiàn)。在步驟C)中再次加熱之前,步驟A)中所獲得的該塑料模制品在步驟B)中的冷卻優(yōu)選在一定的溫度下進行,在該溫度下會發(fā)生在步驟A)中所獲得的塑料模制品的完全收 縮和/或縮小。在步驟C)中再次加熱之前,在步驟A)中所獲得的該塑料模制品在步驟B)中的冷卻優(yōu)選在低于60°C,特別優(yōu)選低于50°C,最特別優(yōu)選低于40°C的溫度下進行。另外優(yōu)選的是,在步驟C)的再次加熱之前,步驟A)中所獲得的該塑料模制品在步驟B)中沒有進行過冷,也就是說,沒有冷卻到低于0°C的溫度,優(yōu)選沒有冷卻到低于10°C的溫度。在優(yōu)選的實施方案中,在步驟C)的再次加熱之前,步驟A)中所獲得的該塑料模制品在步驟B)中的冷卻進行到室溫,室溫在本發(fā)明的上下文中被理解為是15-25°C,特別是23°C的溫度。在沒有進行背面注射的區(qū)域中,優(yōu)選該塑料膜的至少局部區(qū)域是透明的或者半透明的,也就是說,透光的,以允許在那些透明的或者半透明的區(qū)域中背光。該塑料膜在沒有進行背面注射的區(qū)域的至少局部區(qū)域中對于可見光波長范圍內(nèi)的光來說可以是100%透光的;優(yōu)選該塑料膜在沒有進行背面注射的區(qū)域的至少局部區(qū)域中是半透明的。在本發(fā)明上下文中,半透明度被理解為可見光波長范圍內(nèi)的光的透射率大于20%和小于100%,優(yōu)選大于50%和小于100%,特別優(yōu)選大于70%和小于100%??梢姽獠ㄩL范圍的光處于380-780nm的波長范圍內(nèi)。透光率可以使用具有擴散/8°幾何(diffuse/8° geometry)的HunterUltraScanPRO 來測量。但是,該塑料膜也可以在沒有進行背面注射的區(qū)域的至少局部區(qū)域中既不是透明的也不是半透明的,以使得運行元件例如電容開關(guān)(capacitive switches)或者機械開關(guān)是可進入的(accessible)。本發(fā)明進一歩提供一種通過本發(fā)明的方法獲得的塑料模制品。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的塑料模制品適用于例如電子裝置,家用裝置,移動電話,計算機,例如諸如用于計算機鍵盤,用于車輛內(nèi)飾(vehicle interiors),例如諸如小客車內(nèi)飾和用于飛機或者火車內(nèi)飾等。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的塑料模制品能夠在這樣的應用中例如作為運行元件使用,該運行元件甚至在黑暗中通過背光而是用戶可獲得的。
圖1-5以示例性的形式描述了通過窗ロ技術(shù)的形式來生產(chǎn)本發(fā)明的塑料模制品。圖I表示了塑料膜(2),其置于打開的注塑模具的半個模具⑴中。將用于覆蓋沒有進行背面注射的區(qū)域的壓模(4)固定到該第二半個模具(3)上。圖2表示了閉合的注塑模具,其含有塑料膜(2)和壓模(4),該壓模(4)固定到該第二半個模具(3)上覆蓋該塑料膜(2)的沒有進行背面注射的朝著該模具內(nèi)部的區(qū)域。
圖3表示了閉合的注塑模具,其中該塑料膜(2)已經(jīng)在沒有被壓模(4)覆蓋的區(qū)域中用熱塑性塑料(5)進行了背面注射。圖4表示了打開的注塑模具,塑料模制品(6)在冷卻后從該模具中移除。圖5表示了在冷卻后從該注塑模具中移除的塑料模制品(6)的切斷(cut-out)(7),其中沒有進行背面注射的區(qū)域中的凸起是可見的(參見(a))。圖5另外表示了這種凸起是如何通過本發(fā)明的加熱來除去的(參見(b))和在沒有進行背面注射的區(qū)域中實現(xiàn)平坦的表面(參見(C))。 用于說明本發(fā)明的實施例是作為舉例的,而不解釋為限制性的。
實施例將具有不同厚度150 u m,175 u m 200 u m的三種聚碳酸酯膜(Makrofol DE)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 1450C )和層厚度為375 u m的聚碳酸酯/聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯共混物的膜(Bayfol CR)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg :125 °C )預先用絲網(wǎng)印刷油墨進行印刷。將Noriphan HTR用作該絲網(wǎng)印刷油墨。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg在每種情況中是通過差示掃描量熱法(DSC),根據(jù)標準IS0113557-2,以10K/min的加熱速率,在第二加熱運行中測量的,并且將Tg定義為中點溫度(切線法)。然后將該聚碳酸酯膜在注塑模具中用熱塑性聚碳酸酯(Makrolon 2405)進行背面注射。該聚碳酸酯/聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯共混物膜是在注塑模具中用熱塑性聚碳酸酯/ABS共混物(Bayblend T65)來背面注射的。該測試是在Arburg Allrounder570C類型注塑機上進行的,并且閉合力是200t。為此目的,使用壁厚2. 5mm的片模(sheet die),其具有不同形狀的孔(一些圓孔直徑為10-30mm,ー些矩形和正方形孔的邊長是10-30mm)。熔體溫度是280°C和模具溫度是60°C。所測量的Makrolon 2405和Bayblend T65的填充時間是大約2. 8秒。為了使得所述膜的特定區(qū)域保持沒有背面注射的塑料材料,使用了窗ロ技術(shù)方法。為此目的,通過閉合模具,壓模在正好保持空閑的那些區(qū)域覆蓋所述的膜。因此,在背面注射過程中,成功的防止了塑料熔體到達那些區(qū)域。在填充之后,將該背面注射的模制品冷卻到室溫(23°C )。在全部四種情況中(膜厚度為150 u m, 175 u m, 200 u m的聚碳酸酯膜和膜厚度為375 u m的聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯共混物膜),在所述膜沒有進行背面注射的區(qū)域中形成了凸起。為了消除該凸起,將所述模制品從模具中移除,并且使用市售的紅外陶瓷輻射器和可選擇地使用熱空氣槍,再次短時間加熱所述膜沒有用塑料材料背面注射的區(qū)域。該聚碳酸酯膜由此再次加熱到175°C的溫度,和該聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯膜加熱到155°C。該膜的溫度是使用來自Bartec Messtechnik und Sensorik的市售的線高溫計來測量的,照像機距離膜表面的距離是56 cm。在測試中,加熱時間在0.5-5秒的范圍內(nèi)變化。無論是使用低輻射器功率進行長加熱時間)還是使用高功率進行短加熱時間,對最終結(jié)果沒有帶來差別。所述部件在再次加熱和冷卻之后不再表現(xiàn)出凸起。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)塑料模制品的方法,其中 A)將塑料膜在一個面上用至少ー種熱塑性塑料進行背面注射,該塑料膜的ー個或多個局部區(qū)域未進行背面注射,和 B)冷卻步驟A)中所獲得的該塑料模制品, 其特征在于 C)然后再次加熱步驟B)中所獲得的該塑料模制品的至少那些未進行背面注射的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法,其特征在于形成了步驟A)中所用的該塑料膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2的方法,其特征在于步驟A)所用的該塑料膜是在ー個面上印刷的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中至少ー項的方法,其特征在于在步驟C)中,將步驟B)中所獲得的該塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到在該區(qū)域中的至少某溫度,該溫度高于比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低70°C的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少ー項的方法,其特征在于在步驟C)中,將步驟B)中所獲得的塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域加熱到在該區(qū)域中的至少某溫度,該溫度在比該塑料膜的塑料材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低50°C到比該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高50°C的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中至少ー項的方法,其特征在于將步驟B)中所獲得的該塑料模制品的至少那些沒有進行背面注射的區(qū)域在所述溫度下加熱小于20秒,優(yōu)選小于15秒,特別優(yōu)選小于10秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求I_6中至少ー項的方法,其特征在于該塑料膜的厚度是50 u m-500 u m,優(yōu)選 75 u m-400 u m,特別優(yōu)選 100 u m_300 u m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中至少ー項的方法,其特征在于該塑料膜包含至少ー種聚碳酸酯或者共聚碳酸酷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中至少ー項的方法,其特征在于該熱塑性塑料包含至少ー種聚碳酸酯或者共聚碳酸酷,聚丙烯酸酯或者共聚丙烯酸酷,聚(甲基)丙烯酸酯或共聚(甲基)丙烯酸酯或者丙烯腈-苯こ烯共聚物(ABS)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中至少ー項的方法,其特征在于該塑料膜至少在沒有進行背面注射的區(qū)域中的局部區(qū)域中是透明的或者半透明的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中至少ー項的方法,其特征在于在步驟A)中,該塑料膜沒有進行背面注射的區(qū)域覆蓋以ー個或多個壓?;蛘呋瑝K。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中至少ー項的方法,其特征在于該塑料膜沒有進行背面注射的局部區(qū)域完全被該塑料模的背面注射的局部區(qū)域所包圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中至少ー項的方法,其特征在于在步驟A)中,該塑料膜的多個非相鄰的局部區(qū)域是未進行背面注射的,并且該塑料膜沒有進行背面注射的局部區(qū)域被該塑料膜的背面注射的局部區(qū)域所完全包圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中至少ー項的方法,其特征在于步驟A)中的該背面-注射是通過窗ロ技術(shù)來進行的。
15.塑料模制品,其可通過根據(jù)權(quán)利要求1-14中至少ー項的方法來獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)塑料模制品的方法,其中已經(jīng)進行了局部收縮補償,和涉及通過這種方法所生產(chǎn)的塑料模制品。
文檔編號B29K69/00GK102642267SQ201210036270
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者A.貝格, R.普羅特, R.金策爾, T.克利馬施 申請人:拜爾材料科學股份公司