柔性塑料擠壓型材,特別是塑料軟管及其製造方法
2023-06-06 10:35:46 1
專利名稱：柔性塑料擠壓型材,特別是塑料軟管及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種包括有著色的和/或金屬化的外觀的表面的柔性塑料擠壓型材，特別是塑料軟管。
背景技術：
這種塑料軟管形式的、特別是衛生軟管形式的塑料擠壓型材從歐洲專利EP 0 685 675 B1中已知。那裡描述的塑料軟管有一著色的或呈現金屬樣的外表面，它是通過在軟管上塗覆一具有著色層和/或金屬化的熱壓膜而獲得的。處於保護的原因，接著在這上面擠壓出透明的軟管膜。熱壓膜本身優選呈螺旋形延伸地壓印在軟管上，它既可通過基本無縫的對接完成，其中互相對接的邊緣互相黏結或焊接，也可考慮熱壓膜的螺旋形搭接的壓印。除螺旋形外也可用許多條平行的熱壓膜帶縱向放置，對接或搭接完成。
然而，這種塑料軟管生產很麻煩。此外得不到統一的外觀，一方面是由於始終是在一定方式上可見的對接邊緣引起的，另一方面是由於在使用軟管時，當軟管由於其柔性而彎曲或扭轉時，著色層或金屬噴塗層出現微裂紋，即，整個著色層或金屬噴塗層表現出微裂紋結構或圖案。這導致軟管外觀、特別是其光澤方面的損害，這特別是在金屬噴塗的情況下應看來像金屬化的或鍍鉻的軟管一樣。
發明內容
因此本發明的目的是，提供一種柔性塑料擠壓型材，它能消除上述缺點並具有視覺上令人滿意的外表面。
為了解決這個問題，在開頭提到的那種類型塑料擠壓型材中按本發明設定，在型材外表面上塗覆一表層系統，它包括一呈現金屬樣的內部的薄層和一至少部分透明的外部的保護覆蓋層。
按本發明的塑料擠壓型材有利的特點是使用一表層系統，即在型材上塗覆或在那裡析出各個層。也就是說，本發明放棄可能的塗覆薄膜等，而是有利地設有包括分別析出的各個層的多層的表層系統。呈現金屬樣的內部的薄層起實際的裝飾作用。保護覆蓋層防止在塑料擠壓型材使用時薄層受損壞。由於覆蓋整體封閉的層，現有技術中描述的問題不存在了。一方面，層的析出較塗覆熱壓膜簡單，熱壓膜需麻煩地包卷或壓入等；另一方面，也沒有接縫或稜邊等，它們以任意形式對外觀發生不好影響。最後，涉及呈現金屬樣的薄層，它優選以≤5微米，特別是≤3微米的厚度塗覆。這種薄層是非常柔韌的，在很大的應力下也不傾向於裂開，以致於在塑料擠壓型材經常的和極端的使用情況中也不出現裂紋等。
內部的薄層能夠一方面通過其本色或通過光波幹涉效果產生金屬樣外觀。
在此可能涉及一金屬層，例如汽相滲鍍鉻層等，但同樣也可以塗覆含有金屬的層，其中為此使用金屬化合物層是適當的，例如以金屬氮化物、金屬碳氮化物或金屬氧化物的形式。然而這裡的列舉並非全部，可以使用能以任意形式析出的、並具有呈現金屬樣外觀的任何金屬化合物。在這裡要指出，「呈現金屬樣」既可以是，該層能顯示出金屬般光澤效果，但同樣也可理解為褪了光的金屬般外觀。
如前所述，當薄層藉助於析出方法塗覆時是特別合適的。這時可考慮能產生薄的封閉的和無孔的層的每一種析出方法。這裡應提到的是，作為示例可以是化學金屬噴鍍、電鍍塗覆，尤其是金屬微粒子塗覆、真空蒸發，比如陰極真空噴鍍(Sputtern)、熱蒸鍍或電弧蒸鍍塗覆。
在此，根據想要具體給塑料擠壓型材怎樣的外觀，薄層可以整面地或部分面地設置。通過合適的方法特有的措施，在鍍覆呈現金屬樣的薄層時，也可達到型材的部分覆蓋，這使得可以製作標記，例如以徽章或字串的形式，它們然後透過透明的保護覆蓋層是可見的。
保護覆蓋層按本發明可以是完全透明的，即，它不影響薄層的外觀或外貌。另外，有可能使保護覆蓋層表現出一種對薄層外觀有針對性影響的效果。它可以是例如透明著色的、即型材表現出帶色的金屬般的光澤或效果。
也有可能，保護覆蓋層表現出一種褪光效果，即它是部分透明的，位於它下面的原本發亮的薄層向外呈現為無光澤的。如果保護覆蓋層對光穩定、特別是對紫外線穩定是合適的，以便防止它隨時間流逝由光線造成損壞，例如染色或不透明，並由此使整個塑料型材的外觀受損。防止特別是光線的紫外線部分穿過保護覆蓋層並射到薄層上也很重要，薄層有時會由此而受損。
作為保護覆蓋層可以使用漆層或者二組分或多組分漆系統層。擠壓層、熱解層或聚合層也可使用。這些種類的層中每一種都以一種相應的針對材料特有的方法進行塗覆。
在發明思想的進一步擴展中規定，表層系統還可包括一在內部的薄層和保護覆蓋層之間設置的增加附著的中間層。這個中間層是可任意選擇的，並且只當在內部的薄層和保護覆蓋層之間由於相接觸材料的自然吸附特性而沒有足夠的附著時才需要。增加附著的中間層特別薄，並且僅用於在薄層和保護覆蓋層之間得到可靠的聯結。它本身沒有任何對外觀產生影響的作用。
根據第一種發明構成，中間層可以是一單獨引入的或析出的中間層，例如以通過浸液等顯現出的底漆層(Primerschicht)形式或聚合層形式。另外，中間層可以通過對薄層表面的機械、物理或化學處理生成。可考慮的是例如物理或化學腐蝕，氧化和氟化作用。
在此重要的是，這些中間層的不同生成方法中的每一種都不會或不明顯影響金屬薄層的外觀。也就是說，儘管有通過例如化學腐蝕產生的極薄(在納米-nm-範圍內)的中間層，原來發亮的析出金屬薄層仍發亮，以致於在塗覆上保護覆蓋層後，可與不生成中間層一樣達到所希望的視覺特性。
在本發明思想的進一步改進中，表層系統還可包括一直接塗覆在型材表面的基礎層。基礎層的功能在於，當塑料擠壓型材的表面本身不滿足例如對希望的表面結構的要求時，使表面對緊接著的用其它層進行塗覆作好準備。基礎層可為一漆層或者二組分或多組分漆系統層。聚合體擠壓層也可考慮。漆層或者二組分或多組分漆系統層以浸液鍍層法塗覆是適當的，這也可同樣適用於保護覆蓋層，如果它由漆(系統)構成的話。
聚合體擠壓層可例如通過包覆擠壓塗覆。基礎層可以有任意表面形式。它可以是光滑的，然而也可考慮是有花紋的表面。
在發明思想的進一步改進中，最後可規定，這個表層系統還包括一在基礎層和內部的薄層之間設置的增加附著的中間層。該中間層也是可任意選擇的，並且只當在基礎層和內部的薄層之間由於自然吸附或附著特性而沒有足夠的附著時才考慮。這裡又可以是例如以優選浸液的底漆層或聚合層的形式的單獨引入的中間層。也可以考慮使用機械、物理或化學步驟來處理薄層表面以產生中間層。
這樣，按本發明的塑料擠壓型材包括一多層系統，它在最簡單構造中至少包括兩層，即內部的薄層和直接塗覆在其上的保護覆蓋層，直至五層結構，即包括基礎層、中間層、內部的薄層、另一中間層和覆蓋的保護覆蓋層。重要的是，各層材料特徵數據需互相適配或對其下層適配，從而保證多層組合在所有重要特徵方面的穩定性，特別是保證在外觀、力學、化學和物理方面的要求。
除塑料擠壓型材本身外，本發明還涉及一上述類型的用於製造柔性塑料擠壓型材，特別是塑料軟管的方法。其特徵在於，為了在型材外面上形成表層系統，首先在型材塗覆一層呈現金屬樣的內部的薄層，接著塗覆一層至少部分透明的外部的保護覆蓋層。
在用於製造按本發明的塑料擠壓型材的最簡單的發明構造範圍內，這兩層已足夠。除了這兩層外，還可塗覆上或生成一基礎層和在基礎層與薄層之間以及在薄層與保護覆蓋層之間設置的增加附著的中間層。這些各個步驟可從相關的從屬權利要求中獲悉。
本發明的其它優點、特徵和細節可從下述實施實例中以及藉助於附圖得出。附圖中圖1按本發明的塑料擠壓型材的第一個實施形式的截面圖；圖2按本發明的塑料擠壓型材的第二個實施形式的截面圖；
圖3按本發明的塑料擠壓型材的第三個實施形式的截面圖；以及圖4按本發明的塑料擠壓型材的第四個實施形式的截面圖。
具體實施例方式
圖1以截面圖的形式示出按本發明的塑料擠壓型材1的第一個實施形式。塑料擠壓型材由在所示出實例中為軟管形的型材體2構成，在其外面上塗覆有一表層系統(Schichtsystem)。該表層系統在按圖1的最簡單實施形式中包括一塗覆在型材體2上的呈現金屬樣的內部的薄層3，在此汽相滲鍍的金屬層是合適的。但其他析出方法也是可以考慮的，例如化學金屬噴塗法和電鍍塗覆法等。也不需塗覆純的金屬層。也可考慮塗覆含金屬的層，只要它能提供呈現金屬樣的外觀。
接著內部的薄層上塗覆上一外部的保護覆蓋層4，它或者是完全透明的，以致於在它下面的呈現金屬樣的薄層能完全地和不受影響地看到，其它可能是也可考慮讓保護覆蓋層4對在其下的薄層的外觀有一定影響，例如它可以是透明著色的，以致於代替例如原來呈現銀色的外觀而獲得一任意顏色的發亮外觀等等。保護覆蓋層4也可做成有褪光效果等。
作為保護覆蓋層可以用足夠柔韌的能提供要求的保護作用的任意層。可考慮的有例如漆層或組合漆系統，以最簡單的方法通過沉浸將其塗覆上，擠壓層、熱解層或聚合層也可考慮。
由於平面析出，特別是內部的薄層3的平面析出，可得到一封閉表面，它提供均勻的外觀。因為使用封閉薄層的優點在於正好涉及一均勻封閉的層，沒有任何對接稜邊等。這對表層系統的總外觀特別重要，因為呈現金屬樣的薄層提供原本的裝飾效果。當然也可考慮以組合薄層代替單個薄層，也就是塗覆一多層的薄層系統，但它同樣被薄層的概念所包括。
作為合適的材料，所有能通過它本身的顏色或通過光波幹涉得到金屬樣外觀的材料組都可在薄層沉積或組合薄層中考慮。為此的例子是金屬或金屬化合物層。
圖2示出一個按本發明的塑料擠壓型材5的另一個實施形式，它也有一型材體2，然而，在其上先塗覆上一基礎層6，它主要用作為型材體2的表面對隨後塗覆其它層作好準備。
在這基礎層中也可涉及優選通過沉浸產生的漆層或漆系統層，也可考慮聚合體擠壓層，它通過包覆擠壓來塗覆是適當的。這個列舉也並非全部。重要的是，在這個層中涉及一附著層，它一方面適配型材體的力學性能，特別是彈性，以便可靠地附著和為後隨層的層複合形成良好基礎。
接著在基礎層6上塗覆上呈現金屬樣的薄層3，在它上面又塗覆上保護覆蓋層4。與按圖1的實施形式比較，那裡表層系統僅是一個由薄層和保護覆蓋層組成的雙層系統，在按圖2的實施形式的表層系統中涉及一個三層系統，它由基礎層、薄層和保護覆蓋層構成。
圖3示出塑料擠壓型材7的按本發明的另一個實施形式。在這個實施形式中，在型材體2上，也如在塑料擠壓型材5上一樣，塗覆上一基礎層6。現在它上面以單獨層的形式塗覆上一增加附著的中間層8。在增加附著的中間層中可涉及例如底漆層(Primerschicht)或聚合層。該增加附著(力)的中間層用於在基礎層與隨後在中間層8上析出的薄層3之間獲得足夠附著，如果由於在基礎層6和內部的薄層3之間的自然吸附特性而沒有足夠附著的話。
在薄層3析出後，在薄層3上塗覆上第二層增加附著的中間層9，在這個實施實例中也涉及例如底漆層或聚合層形式的單獨的中間層，它在這裡也應唯一和僅僅有附著作用。它特別不應有以任何形式的對外觀的影響作用。在增加附著的中間層9上接著塗覆上保護覆蓋層4。
在該實施實例中涉及一個五層的表層系統，它由基礎層6、第一增加附著的中間層8、薄層3、第二增加附著的中間層9和保護覆蓋層4構成。
圖4示出一個按本發明的塑料擠壓型材10，同樣包括在其上塗覆了基礎層6的型材體2。這裡也設有一增加附著的中間層11，然而，它是通過對基礎層6的表面處理產生的。這可例如通過物理或化學腐蝕實現，由此使表面例如變粗糙或有一定花紋。在這個通過處理產生的中間層11上接著塗覆上薄層3。通過對薄層3表面進行適當的機械、物理或化學處理，在其上生成第二增加附著的中間層12，同樣例如通過腐蝕，但也可考慮氧化或氟化等。這裡重要的是，為形成中間層而對薄層表面的處理不影響或不明顯影響薄層應有的本來的視覺特性。在這裡產生的中間層12上緊接著塗覆上保護覆蓋層4。在按圖4的表層系統中也涉及一個五層系統，它包括基礎層6、第一中間層11、薄層3、第二中間層12和保護覆蓋層4，然而這裡中間層11、12不是單獨的層，而是在基礎層和薄層表面上通過相應處理自己產生的層。
特別是薄層以及增加附著的中間層應保持很薄。薄層厚度應≤5微米，特別是≤3微米。薄層和保護覆蓋層之間的中間層厚度應同樣在這個範圍內或在其下，以便避免每一視覺影響。如果中間層是通過對各在其下的層處理產生的，則可控制更薄的層厚。基礎層厚度可任意選擇性地選定，並應根據型材體的表面選定。只有保護覆蓋層4需有足夠的厚度，以便它能完成其保護功能，特別是針對機械影響的保護功能。這裡厚度為1毫米是適當的。在圖中示出的截面圖僅是舉例性的，且不能再現真實的厚度關係。
權利要求
1.柔性塑料擠壓型材，特別是塑料軟管，包括一著色的和/或有金屬化的外觀的外表面，其特徵為在型材外表面上塗覆一表層系統，該表層系統包括一呈現金屬樣的內部的薄層(3)和一至少部分透明的外部的保護覆蓋層(4)。
2.按權利要求1的塑料擠壓型材，其特徵為內部的薄層(3)通過其本色或通過光波幹涉效果產生金屬樣外觀。
3.按權利要求1或2的塑料擠壓型材，其特徵為內部的薄層(3)是一金屬層或一含金屬的層。
4.按權利要求3的塑料擠壓型材，其特徵為含金屬的層由金屬化合物構成。
5.按權利要求4的塑料擠壓型材，其特徵為金屬化合物為金屬氮化物、金屬碳氮化物或金屬氧化物。
6.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為薄層(3)的厚度≤5微米，特別是≤3微米。
7.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為薄層(3)藉助於析出方法塗覆。
8.按權利要求7的塑料擠壓型材，其特徵為薄層(3)通過化學金屬噴塗、通過電鍍塗覆、通過尤其是金屬微粒子塗覆，通過真空蒸發，特別是陰極真空噴鍍、熱蒸鍍或電弧蒸鍍塗覆。
9.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為薄層(3)整面地或部分地設置。
10.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為保護覆蓋層(4)是完全透明的。
11.按權利要求1至9之一的塑料擠壓型材，其特徵為保護覆蓋層(4)具有一對薄層(3)外觀有針對性的影響的效果。
12.按權利要求11的塑料擠壓型材，其特徵為保護覆蓋層(4)是透明著色的或有一褪光效果。
13.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為保護覆蓋層(4)是對光穩定的，特別是對紫外線穩定的。
14.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為保護覆蓋層(4)是一漆層、或二組分漆系統層、擠壓層、熱解層或聚合層。
15.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為表層系統還包括一在內部的薄層(3)與保護覆蓋層(4)之間設置的增加附著的中間層(9，12)。
16.按權利要求15的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(9)是一單獨引入的中間層。
17.按權利要求16的塑料擠壓型材，其特徵為單獨的中間層(9)是一底漆層或聚合層。
18.按權利要求15的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(12)是通過對薄層表面進行機械、物理或化學處理而產生的。
19.按權利要求18的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(12)是通過物理或化學腐蝕、氧化或氟化產生的。
20.按上述權利要求之一的塑料擠壓型材，其特徵為表層系統還包括一直接塗覆在型材(2)表面上的基礎層(6)。
21.按權利要求20的塑料擠壓型材，其特徵為基礎層(6)是一漆層或二組分漆系統層或聚合體擠壓層。
22.按權利要求21的塑料擠壓型材，其特徵為漆層或二組分漆系統層是以浸液鍍層法塗覆上的。
23.按權利要求21的塑料擠壓型材，其特徵為聚合體擠壓層是通過包覆擠壓塗覆上的。
24.按權利要求20至23之一的塑料擠壓型材，其特徵為基礎層(6)具有一加工出花紋的表面。
25.按權利要求20至24之一的塑料擠壓型材，其特徵為表層系統還包括一在基礎層(6)與內部的薄層(3)之間設置的增加附著的中間層(8，11)。
26.按權利要求25的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(8)是一單獨引入的中間層。
27.按權利要求26的塑料擠壓型材，其特徵為單獨的中間層(8)是一底漆層或聚合層。
28.按權利要求25的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(11)是通過對基礎層(6)表面進行機械、物理或化學處理產成的。
29.按權利要求28的塑料擠壓型材，其特徵為中間層(11)是通過物理或化學腐蝕、氧化或氟化產生的。
30.用於製造按上述權利要求之一的柔性塑料擠壓型材、特別是塑料軟管的方法，其特徵為為了在型材外表面上形成表層系統，在型材上先塗覆一層呈金屬樣的內部的薄層，並接著塗覆一層至少部分透明的外部的保護覆蓋層。
31.按權利要求30的方法，其特徵為使用一金屬層或含金屬的層作為內部的薄層。
32.按權利要求31的方法，其特徵為為含金屬的層使用一金屬化合物。
33.按權利要求32的方法，其特徵為作為金屬化合物使用一金屬氮化物、金屬碳氮化物或金屬氧化物。
34.按權利要求30至33之一的方法，其特徵為薄層是以≤5微米，特別是≤3微米的厚度塗覆上的。
35.按權利要求30至34之一的方法，其特徵為薄層是藉助於析出方法塗覆上的。
36.按權利要求35的方法，其特徵為薄層是通過化學金屬噴塗、通過電鍍塗覆、通過微粒子析出，通過真空蒸發或通過熱蒸鍍塗覆上的。
37.按權利要求30至36之一的方法，其特徵為薄層是全面地或部分地塗覆上的。
38.按上述權利要求之一的方法，其特徵為塗覆上一完全透明的保護覆蓋層。
39.按權利要求30至37之一的方法，其特徵為塗覆上一有針對性地影響薄層外觀的保護層。
40.按權利要求39的方法，其特徵為塗覆上一透明著色的或有褪光效果的保護層。
41.按權利要求30至40之一的方法，其特徵為塗覆上一個對光穩定、特別是對紫外線穩定的保護層。
42.按權利要求30至41之一的方法，其特徵為為了形成保護覆蓋層使用一漆層或二組分漆系統層、擠壓層、熱解層或聚合層。
43.按權利要求30至42之一的方法，其特徵為在內部的薄層與保護覆蓋層之間引入一增加附著的中間層。
44.按權利要求43的方法，其特徵為中間層是以單獨的中間層形式引入的。
45.按權利要求44的方法，其特徵為為形成單獨的中間層使用一底漆層或聚合層。
46.按權利要求43的方法，其特徵為中間層通過對薄層表面進行機械、物理或化學處理生成。
47.按權利要求46的方法，其特徵為中間層通過對薄層表面進行物理或化學腐蝕、氧化或氟化生成。
48.按權利要求30至47之一的方法，其特徵為直接在型材表面上塗覆一基礎層。
49.按權利要求48的方法，其特徵為為形成基礎層而使用一漆層或二組分漆系統層或聚合體擠壓層。
50.按權利要求49的方法，其特徵為漆層或二組分漆系統層以浸液鍍層法塗覆。
51.按權利要求49的方法，其特徵為聚合體擠壓層通過包覆擠壓塗覆。
52.按權利要求48至51之一的方法，其特徵為基礎層通過一帶有花紋的表面生成。
53.按權利要求48至52之一的方法，其特徵為在基礎層與內部的薄層之間引入一增加附著的中間層。
54.按權利要求53的方法，其特徵為中間層以一單獨的中間層形式引入。
55.按權利要求54的方法，其特徵為為形成單獨的中間層使用一底漆層或聚合層。
56.按權利要求53的方法，其特徵為中間層通過對基礎層表面進行機械、物理或化學處理生成。
57.按權利要求56的方法，其特徵為中間層通過物理或化學腐蝕、氧化或氟化生成。
全文摘要
柔性塑料擠壓型材，特別是塑料軟管，包括一具有著色的和/或金屬化的外觀的外表面，其中在型材外表面上塗覆有一表層系統，它包括一呈現金屬樣的內部的薄層和一至少部分透明的外部的保護覆蓋層，以及用於製造柔性塑料擠壓型材，特別是塑料軟管的方法，其中為了在型材外表面形成一表層系統，在型材上先塗覆上一層呈現金屬樣的內部的薄層，並接著塗覆上一層至少部分透明的外部的保護覆蓋層。
文檔編號B32B7/02GK1537209SQ02811836
公開日2004年10月13日 申請日期2002年5月23日 優先權日2001年6月12日
發明者託馬斯·舍特勒, 亞歷山大·厄爾施勒格爾, 大 厄爾施勒格爾, 託馬斯 舍特勒 申請人:雷奧兩合股份公司