製備薄膜的方法

2023-05-08 00:33:26

專利名稱：製備薄膜的方法
製備薄膜的方法 本發明涉及一種製備帶有導電體的薄膜的方法。
在汽車製造中，為降低車體重量，例如會使用透明塑料薄板來代替 玻璃板。用於後窗的塑料薄板通常會裝備電熱絲。
射燈，例如前燈、尾燈和其它汽車照明裝置，只要使用傳統的卣素 燈或氣體放電燈就通常並不需要任何特殊的除冰裝置或避免水汽的裝 置。這些燈能產生足夠多的熱量融化冰雪和除去由冷凝水導致的水汽。
相比之下，採用冷發光裝置如發光二極體(LED)的射燈或採用氙燈的射 燈並不能產生足夠的熱量，因此解凍能力顯得過低。射燈蓋片 (Asdeckscheibe )的結冰或起霧是很麻煩的，並不僅僅是出於美觀性方 面的原因出於安全原因，光束從射燈中射出時不應是昏暗或發散的。
現有技術中已知有製備其中嵌有導電體結構的塑料薄膜的方法。從 DE10147537已知一種方法，其中包括將導電體與塑料薄膜的一個表面相 連，然後通過背面注射或背面壓印對所述塑料薄膜提供另一塑料層以形 成片體。可採用現有技術已知的方法來鋪設金屬絲。例如，在薄膜表面 導向放置一個鋪設頭，其以輕微壓力並藉助加熱將金屬絲連續地壓入或 併入薄膜表面。此方法的缺點在於較費時，因為線是通過鋪設頭連續壓 入薄膜中的。
JP2003197013A,JP2002150812A和JP2002211309A記述了在車燈蓋 片中設置電熱絲。但是傳統的電熱絲是清楚可見的，出於美觀原因令人 不能接受。
JP10312705A記述了通過薄膜的背面注射在車燈中安裝薄膜或板。 其中所述薄膜或板具有導電膏。
本發明的目的在於提供一種製造薄膜的方法，其中在塑料薄膜上提 供了許多金屬絲。此方法旨在儘可能地簡單和以少的步驟完成。
本發明提供一種製備帶有導電體的薄膜的方法,包括以下步驟
(a) 將 一 或多個導電體夾裝(aufspannen )在框型元件(繃框 (Spannrahmen ))上,
(b) 將根據步驟(a)夾裝的導電體施加並固定在至少一個塑料薄膜
上，
(C)除去框型元件。
導電體由導電材料，優選由金屬，特別優選由鴒製成。導電體的直
徑優選為5inm-3mm，特別優選10pm-40iam。可以採用金屬絲作為導電體。
根據本發明方法的步驟(a)， 一或多個導電體，例如金屬絲，被夾裝 在框型元件上並構成一組導電體。導電體可以例如大體相互平^"地夾 裝。也可以以任何其它期望的圖案夾裝在框型元件上。金屬絲例如可以 通過圍繞而安裝在框型元件上。
還可優選地同時向多個框型元件提供導電體，例如兩個框型元件彼 此相鄰放置並用導電體纏繞。然後將導電體端部適當地，例如通過夾條 (Klemmleisten )，固定到繃框上。然後將兩個框型元件彼此分開，導 電體在兩個框型元件之間的區域被切斷。這樣，可以同時製得兩個夾裝 有導電體的框型元件，它們可隨後被施加到薄膜上。
導電體優選4皮此平4亍或大致平4亍且相隔200fxm-20cm、優選0.5mm-5 cm 、特別優選1 -1 Omm地安裝在框型元件例如繃框上。
優選地，適合的繃框為例如長方形框，其在至少兩個相對側包含梳 齒或一系列的凹痕以確定導電體的位置。
在第二步驟(b)中，所夾裝的導電體被施加並固定到塑料薄膜上。向
塑料薄膜的施加和固定可以通過加熱導電體和/或塑料薄膜來完成。塑料 薄膜可以點加熱或大面積地加熱。此外或作為替代，也可加熱所有導電
體或只加熱一些導電體。 一種特別優選的通過加熱將導電體固定到塑料 薄膜上的方法是，通過施加電壓在導電體的整個長度上加熱導電體，從 而使與導電體接觸的塑料薄膜表面開始熔化，由此可實現導電體與塑料 薄膜的粘合。或者，也可僅對導電體進行點加熱，例如使用熱金屬絲或 烙鐵。
或者或另外，也可通過粘合或焊接來實現導電體向塑料薄膜的施 加。粘合可以通過施加適合的粘合劑或優選地使用能溶解薄膜表面從而
使導電體粘合到塑料薄膜上的溶劑來實現。對於聚碳酸酯塑料薄膜的情 形，優選使用二氧戊環和二氯曱烷作為用於固定導電體的溶劑。
導電體向塑料薄膜的施加也可在壓力下實現，從而使夾裝的導電體 可被壓在塑料薄膜上。壓制優選地在高溫下進行，此高溫應至少足以使 塑料薄膜開始熔融。
在本方法的一個優選實施方案中，在根據步驟(b)向塑料薄膜上施加 夾裝的導電體之後又進一步施加了至少另一層塑料薄膜。這可以緊接步
驟(b)進行，但也可在根據步驟(c)除去框型元件之後進行。施加另一塑料
薄膜的方式是使得導電體位於第一薄膜與第二即另 一薄膜之間。也可進
一步施加塑料薄膜。
根據一個優選實施方案，在附加步驟(d)中通過注塑向帶有導電體的 塑料薄膜施加一種熱塑性塑料。可以通過背面注射或背面壓印來實現注 塑施加。為簡單起見，下面有時使用術語背面注射，但在本發明中，背 面壓印的替代方法始終包含在術語背面注射中。
或者，也可將帶有導電體的塑料薄膜施加到例如由熱塑性塑料，特 別是用於塑料薄膜的熱塑性塑料，或玻璃製成的板上。這可以例如通過 粘合或層壓實現。
熱塑性塑料優選地通過背面注射或背面壓印而成0.5-50mm，特別優 選2-6mm的厚度。
在根據步驟(d)注塑時，特別是按照模製件或模具的幾何形狀製造的 薄膜被插入模具中並通過注塑或注射壓印工藝用背面填充材料對薄膜 進行力口強。
薄膜可任選地在芯側(鑄件頂出器側)或在鑄模側(噴嘴側)插入到
模具中。根據薄膜的位置不同，其隨後將位於模製件的外側之內(正面注 射或壓制)或外側之上(背面注射或壓印)。
在根據步驟(d)所述的注塑過程(加強過程)中，薄膜應當優選地被固 定在模具中。薄膜的固定可以例如通過薄膜的幾何形狀、通過靜電固 定、通過真空、通過在薄膜上的固定板(Haltelaschen)或者通過模具中 的固定部件來實現。薄膜優選地通過其幾何形狀來固定。
在背面注射或背面壓印過程中，薄膜的精確定位固定非常重要。這 尤其重要是因為在模具中頂出器、滑道或型芯拉出器形式的特殊結構對 於在導電體上的精確定位植入以供隨後導電體接觸來說是必需的。導電 體的植入優選地使用可精確調節的型芯進行。
在插入和固定薄膜之後，按背面注射或背面壓印工藝按照生產機器 的組件特定生產參數進行注塑。
塑料薄膜與將被背面注射的熱塑性材料可以由相同或不同的材料
構成，優選地由相同材料構成。可以使用透明或半透明的熱塑性塑料。適合的熱塑性塑料的例子有二酚基聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚或共聚丙 烯酸酯、聚或共聚曱基丙烯酸酯，優選地聚曱基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯
或與苯乙烯的共聚物，優選透明聚苯乙烯或聚苯乙烯丙烯腈(SAN)，透 明的熱塑性聚氨酯，和聚烯烴，優選地透明的聚丙烯、或基於環烯烴的 聚烯烴(例如TOPAS⑧，Ticona),對苯二曱酸的縮聚物或共縮聚物，優選 地聚或共聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET或CoPET)或乙二醇改性的 PET(PETG)。
特別優選的材料為雙酚-A-聚碳酸酯、雙酚-A與1,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三曱基環己烷的共聚碳酸酯、以及聚和共聚曱基丙烯酸甲酯。
熱塑性塑料薄膜的製造是現有技術已知的。根據應用不同，薄膜可 以製成0.01-10mm、優選地0.1-0.4mm的厚度，並用於本發明的方法。為 實現高透明度，有利的是使在背面注射過程中遠離熔融流一側具有盡可 能光滑的表面。
在本發明方法中，為例如裝飾目的和/或實現與電路總線連接，可以 在施加導電體之前對薄膜提供壓印，例如導電膏，如Acheson公司製造 的Electrodag⑧418 SS。
本發明所述方法的優點在於導電體不是用鋪設頭順序施加在塑料 薄膜上的，而是在一個步驟中施加的。這顯著簡化了多條金屬絲的施加 並節省了時間。
本發明進一步提供一種採用本發明所述方法製造的複合材料。 採用本發明所述方法製造的薄膜可被用於例如摩託車頭盔的面 罩、可加熱的窗，如汽車後窗，或冰箱門。為此，薄膜優選地使用透明 或半透明的熱塑性塑料背面注射。金屬絲電連接到可開關的電源上。
本發明進一步提供一種包含用於遮蓋燈頭開口的蓋片的射燈，特別 是車燈，其中所述蓋片包含使用本發明所述方法製備的薄膜。
適合的射燈包括所有已知的射燈，特別是車燈。優選地所述射燈具 有至少一個發光二極體作為發光光源。不過，使用傳統發光光源的射燈 如卣素燈或氣體》文電燈同樣適合。
帶導電體的薄膜優選地用透明熱塑性塑料背面注射或背面壓印並 由此構成包括透明薄膜、導電體和一層透明熱塑性塑料的模製件。此模 製件在根據本發明的射燈中用作蓋片。帶導電體的塑料薄膜可以通過背 面注射的方式形成在模製件(即蓋片)的外側或內側。或者，帶導電體的
塑料薄膜也可例如通過粘合或層壓施加在玻璃制的蓋片上。
模製件即蓋片的表面可以是結構化或非結構化的。也可在塑製件上
部分地提供壓印，以例如用於裝飾目的。壓印也可由多個層構成。模製
件可以加塗層也可不加塗層。塗層可以採用可商購的耐刮4察塗層，例如
矽氧烷基、聚氨酯基或丙烯酸酯基耐刮擦塗層。
充當加熱裝置的導電體適宜連接到適合的傳感器和適合的電子控
制裝置上，以自動控制該加熱裝置的耗電量並使其與車輛電氣系統的特
定載荷狀態相匹配。
實施例
為製備一組平行金屬絲，使用長方形繃框，其具有可平行移動的側板。
繃框的機架由三個固定的側部件和一個第四側板構成，其中所述第 四側板可以平4亍於相對側板移動。在任何情形下，可移動側板都由位於 右側和左側的兩個杆保持定位。位於各側上的兩個固定塊鎖緊可移動側 板的位置。在可移動側板和相對板之上夾裝了 ^皮此間隔1毫米的圓栓， 形成兩個相對的梳子。這些栓的直徑為l毫米。聚碳酸酯薄膜直接擱在
栓上並被夾入繃框中。將直徑19pm的鶴絲拉伸在繃框上，鴒絲端部通過 膠帶粘在固定的側部件上。在此，將鴒絲施加在一個栓上，在聚碳酸酯 薄膜上拉伸並固定在位於可移動側板上的相應相對栓上，穿回固定板並 再次繞下一個栓進行拉伸。通過相應不斷鋪設鎢絲，在底下的聚碳酸酯 薄膜上形成圖案，其總計包括80條彼此間隔lmm的平行鴒絲。絲的末端 再次通過膠帶緊緊固定到側部件上。
為將鴒絲固定在薄膜上，使用了一種適用於所用聚碳酸酯的溶劑， 或者通過優選地電加熱頭局部加熱薄膜，從而使基材在某些點處軟化並 通過壓入和隨後冷卻使鴒線連接到基材。
用於聚碳酸酯薄膜的液體是聚碳酸酯在二氯曱烷中的飽和溶液。使 用吸管將其滴在要固定的位點上。操作時必須小心以保證鎢絲擱在聚碳
酸酯薄膜上或至少被溶劑液滴包圍。溶劑蒸發，液滴固化，形成固態聚 碳酸酯，從而將鎢絲固定在薄膜上。
在鴒絲被固定在聚碳酸酯薄膜上之後，放鬆繃框，所形成的鎢絲線 圈經緊固栓伸展。鴒絲的線圈末端在複合材料兩側各自通過銀導電膏電
連接到電流分配母線上。由此，平行的鎢絲被並聯地電連接在薄膜上， 並可被連接到電源的兩極上用作平行的電熱絲。
在另一方案中，只有固定鎢絲的開口端被電連接到電源，以實現平 行鶴絲的串聯連接。
如上所述固定鴒絲在聚碳酸酯薄膜的邊緣是必需的，但也可在中間 做中間固定，因為由此可以簡化對薄膜-鶴絲複合材料的進一步處理。在 例如用熱塑性塑料(也為聚碳酸酯)對薄膜進行背面注射或在板的有鴒絲 一側層壓第二塊聚碳酸酯薄膜之後，各個固定點將不再明顯。
權利要求
1.一種製備帶有導電體的薄膜的方法，包括以下步驟(a)將一或多個導電體夾裝在框型元件上，(b)將根據步驟(a)夾裝的導電體施加並固定在至少一層塑料薄膜上，(c)除去框型元件。
2. 根據權利要求l所述的方法，特徵在於在根據步驟(b)向塑料薄膜 上施加夾裝的導電體之後施加至少另 一層塑料薄膜。
3. 根據權利要求l-2任何一項所述的方法，特徵在於所述導電體由 金屬、優選由鎢製成。
4. 根據權利要求l-3中任何一項所述的方法，特徵在於所述導電體 的厚度為5ium畫3mm，伊乙選10-40jim。
5. 根據權利要求l-4中任何一項所述的方法，特徵在於所述塑料薄 膜由二酚基聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯、聚曱 基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯，優選聚曱基丙烯酸曱酯，聚苯乙烯或 與苯乙烯的共聚物，優選透明聚苯乙烯或聚苯乙烯丙烯腈(SAN)，透明 的熱塑性聚氨酯，聚烯烴，優選透明的聚丙烯、基於環烯烴的聚烯烴或 對苯二曱酸的縮聚物或共縮聚物，優選聚對苯二曱酸乙二醇酯或共聚對 苯二曱酸乙二醇酯(PET或CoPET)或乙二醇改性的PET(PETG)構成。
6. 根據權利要求l-5中任何一項所述的方法，特徵在於所述塑料薄 膜的厚度為0.01-10mm。
7. 根據權利要求l-2任何一項所述的方法，特徵在於在附加步驟(d) 中通過注塑在帶有導電體的塑料薄膜上施加熱塑性塑料。
8. 根據權利要求7所述的方法，特徵在於所述用於根據步驟(d)注塑的熱塑性塑料是聚碳酸酯。
9. 根據權利要求7或8任何一項所述的方法，特徵在於所述熱塑性 塑料以0.5-50mm的厚度施加。
10. —種帶導電體的複合材料，包括至少一個帶有一或多條金屬絲 的聚碳酸酯薄膜，其中所述金屬絲被固定在所述薄膜上。
11. 根據權利要求10所述的複合材料，其按照權利要求l-6之一所述的方法製得。
12. 根據權利要求10所述的複合材料，特徵在於在所述聚碳酸酯薄膜的含金屬絲 一側用熱塑塑料進行了背面注射。
13. 根據權利要求10所述的複合材料，特徵在於所述材料是按照權 利要求7-9中任何一項的方法製備的。
14. 一種包含用於遮蓋燈頭開口的蓋片的射燈，其中所述蓋片包含 使用權利要求1 - 9中任何 一 項所述的方法製備的薄膜。
全文摘要
本發明涉及一種製備帶有導電體的薄膜的方法，包括以下步驟(a)將一或多個導電體裝在框型元件上，(b)將根據步驟(a)所述夾裝的導電體施加並固定在至少一個塑料薄膜上，(c)除去框型元件。
文檔編號B29C70/82GK101184607SQ200680019119
公開日2008年5月21日 申請日期2006年3月27日 優先權日2005年4月6日
發明者D·波普森, M·博爾, M·多布勒, R·孔澤爾, W·科爾 申請人:拜爾材料科學股份公司