[发明专利]生产涂布的成型体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产涂布的成型体的方法。本发明还公开了实施所述方法的系统。

背景技术

热塑性塑料模塑组合物(其例如可基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))用于各种各样的应用。为此，将这些组合物挤出或注塑，得到成型件。

当今成型件经常用于生产受到高应力的部件，例如可移动部件(机动车内部和机动车外部，电子设备的外壳，例如移动电话的外壳，计算机的外壳，管理器外壳，MP3-播放器外壳或电视外壳)、不透明着色的附加部件(例如在机动车工业中：外视镜、柱的包层、镜三角架)或不透明着色的消费品。这样使用的成型件的表面由于受到高应力而易于形成划痕，所述划痕在视觉上常常是不可接受的。在此，通过注塑生产的成型体尤其对划痕敏感。由于经济方面的原因，所生产的成型体的颜色也仅可非常困难地改变，以便使得可以实现例如在生产中容易地匹配附加部件的颜色与相应的机动车。

此外可通过将表面改性来改变成型体的其他性能。作为实例，成型体可被提供有疏水或亲水涂层，以便例如改变采用水或其他液体的可润湿性。另外可将成型体的表面设计为具有反射性或抗反射性的。这些成型体此外也可具有抗污或抗菌性能，所述性能常常通过表面改性来实现。

以上所述的成型体可被提供有漆层，以改进抗划性，颜色匹配，改进表面的疏水/亲水性能，改进反射性能，以及赋予表面以抗微生物和/或抗污性能。然而，反应性漆的常规施加相对复杂，并因此昂贵。这些方法几乎不适合于批量制品的生产。

由于这一原因，已经开发了可以相对低的成本通过注塑工艺将抗划层施加到成型体上的方法。作为实例，公开文本JP 11300776和JP 2005074896公开了注塑方法，其中得到具有抗划层的成型体。

公开文本JP 11300776(Dainippon Toryo，1998)公开了两阶段RIM方法。首先通过二环戊二烯的易位-RIM而获得成型体。在固化之后，RIM模具的可移动部件驶回，从而在成型体和模具之间产生限定的间隙。在第二RIM工艺中，将涂层材料注射到所述间隙内，所述涂层材料由丙烯酸类官能化的聚氨酯低聚物、苯乙烯和二丙烯酸酯交联剂，以及视需要的填料与颜料(TiO₂，滑石)组成，且以自由基方式在95℃下固化2分钟。

文献JP 2005074896(Toyota Motor Corp.；Dainippon ToryoCo.)同样公开了RIM工艺。在第一常规的注塑步骤中加工塑料，尤其聚碳酸酯(PC)，得到片状成型件。然后在数秒内模具打开小的间隙，注射入由丙烯酸酯官能化的聚氨酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、抑制剂和有机过氧化物引发剂组成的反应性溶液并固化。固化在95℃下在数秒之后完全，和在90秒之后，使复合型体脱模。它具有良好的抗划性、复合体粘合性、抗温度循环性和抗热水循环性。在所有权利要求中必要的是存在聚氨酯低聚物，所述聚氨酯低聚物由异佛尔酮二异氰酸酯单元或双(异氰基环己基)甲烷单元构成。

以上所述的成型体已经具有良好的性能。然而，生产过程耗时，从而使得所述方法总体上是昂贵的。在公开文本JP 11300776和JP 2005074896中所述的注塑工艺的另一问题是，在注塑装置中反应性混合物过早聚合，从而使得通过这些方法在批量生产中几乎不能实现短的周期。

另外，常常出现系统寿命方面的问题，因为注塑模具相对于反应性混合物常常不足以防漏，使得它们可能与系统中的可移动部件接触。

另外，以上所述的长的周期可导致所生产的成型体出现质量问题。关于这一点，可认为，在挤出机内，模塑组合物经历热负荷，所述热负荷可导致聚合物降解。结果可能是例如模塑组合物的机械和光学性能，例如颜色变化，以及由此成型体的性能也变化。

另外持久力求改进这样所得成型体的抗划性和耐候性。还需要提供成型体的表面改性方法，通过该方法可使成型体的表面性能适应各种各样的预先规定。作为实例，该方法应当尤其允许生产疏水或亲水涂层，以便例如改变采用水或其他液体的可润湿性。另外，该方法应当允许实现表面具有反射性或具有抗反射性。另外，应当可以设计具有抗污或抗菌性能的成型体。

发明内容

鉴于现有技术，因此，本发明的目的是提供生产涂布的成型体的方法，该方法可简单且低成本地实施。在此应当使用尽可能短的周期和总体上看来在相对低的能耗下获得成型体。

另外，通过该方法应当能得到具有优异机械性能的成型体。特别地，该成型体应当显示出高的抗划性和硬度。涂布的成型体另外应当具有高的耐候性和耐化学品性。该方法另外应当能以高精度和一致高的品质生产成型体。