金屬外飾件及包含其的玻璃窗的製作方法

2023-05-23 14:59:06

本實用新型屬於車用玻璃窗領域，涉及一種結合了金屬外飾件的車用玻璃窗，更具體地說，涉及一種結合了表面具有改性聚氨酯塗層的金屬外飾件的車用玻璃窗。

背景技術：

金屬已被廣泛地用於車用玻璃窗的修飾亮條的材料，例如用作汽車擋風玻璃或遮陽篷頂的修飾亮條。但是，在車輛的使用過程中，修飾亮條在各種外界條件如日曬雨淋，以及人為破壞下，將不可避免地出現劃痕，長此以往，將導致修飾亮條外觀變醜，嚴重影響車輛外觀。

迄今為止，本領域尚未開發出一種能夠有效地防止修飾亮條劃傷的方法。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種新穎的金屬外飾件及包含其的玻璃窗，從而解決了現有技術中存在的缺陷和問題。

聚氨酯(PU)是一類主鏈含有氨基甲酸酯(-NH-COO-)單元的高分子化合物的總稱，是由多元醇、小分子擴鏈劑和多異氰酸酯逐步聚合形成的多嵌段聚合物。多元醇構成軟段，小分子擴鏈劑和多異氰酸酯構成硬段，通過調節軟硬段中的組成成分和比例可以有效地控制聚氨酯的分子結構和物理化學性能。硬段的極性較強，容易聚集；硬段和軟段在熱力學上的不相容性可形成微相分離。聚氨酯的這種微相分離結構使聚氨酯比其它高分子材料有著更好的生物相容性，可用作醫療器械或用品的表面塗層。此外，聚氨酯優良的、可調控的物理機械性能也使其能夠廣泛地應用於表面塗飾。然而，聚氨酯尤其是其塗層在使用的過程中不可避免地會受到各種外界條件的影響，直接影響其安全性和使用壽命。

本申請的發明人經研究後發現，使用特定的材料改性聚氨酯所形成的改性聚氨酯塗層能夠有效地抗劃傷，將其塗覆於修飾亮條表面能夠有效地防止修飾亮條劃傷。基於上述發現，本實用新型得以完成。

一方面，本實用新型提供了一種金屬外飾件，其特徵在於，它包括：金屬基底，以及置於金屬基底表面上的改性聚氨酯塗層。

在一個優選的實施方式中，所述改性聚氨酯塗層是包含有抗劃傷劑的改性聚氨酯塗層，所述改性聚氨酯塗層的厚度為10-200微米。

在另一個優選的實施方式中，所述抗劃傷劑是包括有機珠粒和無機珠粒的抗劃傷劑。

在另一個優選的實施方式中，所述有機珠粒是包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、尼龍和橡膠的有機珠粒。

在另一個優選的實施方式中，所述金屬基底是鋁材或鋼材基底。

在另一個優選的實施方式中，所述金屬外飾件包括車窗用金屬亮條。

另一方面，本實用新型提供了一種金屬外飾件，它包括：金屬基底，金屬基底上的金屬氧化物層或環氧樹脂塗層，以及置於所述金屬氧化物層或環氧樹脂塗層表面上的改性聚氨酯塗層。

在一個優選的實施方式中，所述改性聚氨酯塗層是包含有抗劃傷劑的改性聚氨酯塗層，所述改性聚氨酯塗層的厚度為10-200微米。

在另一個優選的實施方式中，所述抗劃傷劑是包括有機珠粒和無機珠粒的抗劃傷劑。

在另一個優選的實施方式中，所述有機珠粒是包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、尼龍和橡膠的有機珠粒。

在另一個優選的實施方式中，所述金屬外飾件包括車窗用金屬亮條。

再一方面，本實用新型提供了一種玻璃窗，它包括：玻璃板，圍繞所述玻璃板邊緣的包邊，以及通過所述包邊固定到所述玻璃窗的上述金屬外飾件。

本實用新型的有益效果如下：

與現有的車用玻璃窗的修飾亮條相比，本實用新型的表面具有改性聚氨酯塗層的金屬外飾件具有明顯優異的抗劃傷性能。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的一個實施方式的金屬外飾件的結構示意圖。

圖2是根據本實用新型的另一個實施方式的金屬外飾件的結構示意圖。

圖3是根據本實用新型的再一個實施方式的車用玻璃窗的結構示意圖。

具體實施方式

金屬外飾件

在本實用新型的第一方面，提供了一種金屬外飾件，它包括：金屬基底，以及置於金屬基底表面上的改性聚氨酯塗層。

在本實用新型的第二方面，提供了一種金屬外飾件，它包括：金屬基底，金屬基底上的金屬氧化物層或環氧樹脂塗層，以及置於所述金屬氧化物層或環氧樹脂塗層表面上的改性聚氨酯塗層。

改性聚氨酯塗層

在本實用新型所述玻璃窗中，所述改性聚氨酯塗層的原料包括如下主料：

(A)異氰酸酯

所述異氰酸酯的每個分子含有3個或更多個異氰酸基團，包括但不限於：

式中，R表示

(B)長鏈烷基醇

所述長鏈烷基醇含有10～25個碳原子，包括但不限於：十三烷醇，十四烷醇，十六烷醇，十八烷醇，二十二烷醇，聚氧乙烯單硬脂酸酯，聚氧乙烯十六烷基醚，聚氧乙烯十八烷基醚和單硬脂酸甘油酯；

(C)聚己內酸酯修飾的(甲基)丙烯酸羥乙基酯

其具有下式：

式中，R』表示甲基或H；n＝1-25，優選n＝2-5；

其中，按摩爾計，(B)長鏈烷基醇中的羥基:(A)異氰酸酯中的異氰酸基團:(C)聚己內酸酯修飾的(甲基)丙烯酸羥乙基酯中的羥基＝1:(3-50):(2-60)；以及

添加劑，包括：以所述聚氨酯塗層的主料為100重量％計，

0.01-5重量％的抗劃傷劑，所述抗劃傷劑包括但不限於：有機珠粒和無機珠粒，其中所述有機珠粒包括但不限於：聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、尼龍和橡膠；

0.01-1重量％，優選0.1-0.5重量％的催化劑，所述催化劑包括但不限於：二月桂酸二丁基錫和二乙基正己酸二丁基錫；

0.01-1重量％的抗靜電劑，所述抗靜電劑包括但不限於：含有鋰、鈉或鉀鹽的抗靜電劑，含有胺鹽或季銨鹽的陽離子抗靜電劑，以及含有C8～C12烷基或烷芳基的非極性抗靜電劑；

0.01-1重量％的聚合反應抑制劑，所述聚合反應抑制劑包括但不限於：氫醌單甲基醚；

以及餘量為溶劑，所述溶劑包括但不限於：二甲苯、酮和酯，其中所述酮包括但不限於：丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮和環己酮；所述酯包括但不限於：乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丁酯和乙酸丁酯。

厚度

在本實用新型實施例所述的金屬外飾件中，所述改性聚氨酯塗層的厚度為10-200微米。

金屬基底

在本實用新型所述的金屬外飾件中，所述金屬基底包括但不限於：鋁材基底和鋼材基底。

金屬外飾件的類型

在本實用新型中，所述金屬外飾件包括，但不限於：車窗用金屬亮條。

玻璃窗

在本實用新型的第三方面，提供了一種玻璃窗，它包括：玻璃板，圍繞所述玻璃板邊緣的包邊，以及通過所述包邊固定到所述玻璃窗的金屬外飾件，其中，所述金屬外飾件表面具有改性聚氨酯塗層。

在本實用新型中，在所述金屬外飾件的邊緣處，具有包邊-改性聚氨酯塗層-金屬基底-包邊結構。

金屬外飾件的注塑方法

在本實用新型的第四方面，提供了一種金屬外飾件的注塑方法，該方法包括：

通過衝壓成形金屬外飾件，並對其表面進行氧化處理；

將改性聚氨酯塗層施加在金屬外飾件表面。

玻璃窗的注塑方法

在本實用新型的第五方面，提供了一種玻璃窗的注塑方法，該方法包括：

將放置在一起的玻璃板與上述表面具有改性聚氨酯塗層的金屬外飾件置於模具中；

將上述模塑材料注入模具的型腔內；以及

對經注塑的模塑材料進行冷卻，形成圍繞所述玻璃板邊緣的包邊。

參見附圖3，這樣製備得到的玻璃窗，在金屬外飾件的邊緣處，具有包邊120-改性聚氨酯塗層110-金屬基底130-包邊120結構。

以下參看附圖。

圖1是根據本實用新型的一個實施方式的金屬外飾件的結構示意圖。如圖1所示，金屬外飾件包括：金屬基底(130)，以及置於金屬基底(130)表面上的改性聚氨酯塗層(110)。

圖2是根據本實用新型的另一個實施方式的金屬外飾件的結構示意圖。如圖2所示，金屬外飾件包括：金屬基底(130)，金屬基底(130)上的金屬氧化物層或環氧樹脂塗層(140)，以及置於所述金屬氧化物層或環氧樹脂塗層(140)表面上的改性聚氨酯塗層(110)。

圖3是根據本實用新型的一個實施方式的車用玻璃窗的結構示意圖。如圖3所示，該玻璃窗包括：玻璃板100，圍繞所述玻璃板邊緣的包邊120，以及通過所述包邊固定到所述玻璃窗的金屬基底130，其中，所述金屬基底130表面具有改性聚氨酯塗層110。

實施例

下面結合具體的實施例進一步闡述本實用新型。下列實施例僅用於解釋和說明本實用新型，而不構成對本實用新型範圍的限制。下列實施例中未註明具體條件的試驗方法，通常按照常規條件，或按照製造廠商所建議的條件。除非另有說明，所有的百分比和份數按重量計。

實施例1：製備玻璃窗

製備工藝包括以下步驟：

(1)改性聚氨酯的製備(按摩爾計，(B)長鏈烷基醇中的羥基:(A)異氰酸酯中的異氰酸基團:(C)聚己內酸酯修飾的(甲基)丙烯酸羥乙基酯中的羥基＝1:3:2)

將60份甲苯，10份十八烷醇加入反應釜中，40℃攪拌至十八烷醇充分溶解。之後，加入37份1,6-亞己基二異氰酸酯(分子量為168)，並加熱至70℃。攪拌30分鐘後，加入0.02份月桂酸二丁基錫，保持溫度持續攪拌3小時後加入25份聚己酸內酯修飾的丙烯酸羥乙酯(分子量為344)，加入0.02份月桂酸二丁基錫以及0.02份對苯二酚單甲醚，繼續攪拌3小時至反應完全。加入60份甲苯，5份PMMA有機珠粒，分散均勻後，獲得改性聚氨酯塗料。

(2)玻璃窗的注塑方法

步驟1：用常規KT(主要成分為聚苯乙烯)線生產3.85mm鋼化玻璃(綠玻)。

步驟2：將鋁材通過衝壓方式成型為亮條飾件，並進行表面陽極氧化處理。

步驟3：用人工噴塗的方式將上述製得的改性聚氨酯均勻施加在亮條表面。

步驟4：將步驟3中製備的亮條放入車窗包邊注塑模具中為亮條預留的型腔內，然後將步驟1中製備的鋼化玻璃和其他子部件放入型腔相應位置。

步驟5：以常規PVC(聚氯乙烯)注塑溫度(185℃)將PVC料注塑於型腔中。待保壓時間(5-20秒)結束後將總成件從模具中取出。

實施例2：製備玻璃窗

製備工藝包括以下步驟：

(1)改性聚氨酯的製備(按摩爾計，(B)長鏈烷基醇中的羥基:(A)異氰酸酯中的異氰酸基團:(C)聚己內酸酯修飾的(甲基)丙烯酸羥乙基酯中的羥基＝1:50:60)

將60份甲苯，10份十八烷醇加入反應釜中，40℃攪拌至十八烷醇充分溶解。之後，加入37份1,6-亞己基二異氰酸酯(分子量為168)，並加熱至70℃。攪拌30分鐘後，加入0.02份月桂酸二丁基錫，保持溫度持續攪拌3小時後加入25份聚己酸內酯修飾的丙烯酸羥乙酯(分子量344)，加入0.02份月桂酸二丁基錫以及0.02份對苯二酚單甲醚，繼續攪拌3小時至反應完全。加入60份甲苯，5份PMMA有機珠粒，分散均勻後，獲得改性聚氨酯塗料。

(2)玻璃窗的注塑方法

步驟1：用常規KT(主要成分為聚苯乙烯)線生產3.85mm鋼化玻璃(綠玻)。

步驟2：將鋼材通過衝壓方式成型為亮條飾件，並對其表面電鍍環氧材料。

步驟3：用人工噴塗的方式將上述製得的改性聚氨酯均勻施加在亮條表面。

步驟4：將步驟3中製備的亮條放入車窗包邊注塑模具中為亮條預留的型腔內，然後將步驟1中製備的鋼化玻璃和其他子部件放入型腔相應位置。

步驟5：以常規PVC(聚氯乙烯)注塑溫度(185℃)將PVC料注塑於型腔中。待保壓時間(5-20秒)結束後將總成件從模具中取出。

性能測試

實驗1：在常溫環境下(23℃)使用鋼刷在總成件的PMMA亮條表面刮擦(10N，5cm/s)數次並觀察。

實驗2：在低溫環境下(-18℃)使用鋼刷在總成件的PMMA亮條表面刮擦(10N，5cm/s)數次並觀察。

實驗3：在高溫環境下(50℃)使用鋼刷在總成件的PMMA亮條表面刮擦(10N，5cm/s)數次並觀察。

實驗4：對總成件進行溫度循環老化，老化條件為：

-30℃ 3小時

23℃ 0.5小時

80℃ 3小時

23℃ 0.5小時

重複上述循環20次。將總成件取出放置於常溫下24小時，並重複實驗1。

測試結果：

對於實驗1和實驗4，通過實施例1-2製備的樣品上產生的劃痕可在20s內消失。

對於實驗2，通過實施例1-2製備的樣品上產生的劃痕可在3min內消失。

對於實驗3，通過實施例1-2製備的樣品上產生的劃痕可在10s內消失。

由上述實驗1-4可知，本實用新型的表面具有改性聚氨酯塗層的金屬亮條具有明顯優異的刮擦修復性能。

上述所列的實施例僅僅是本實用新型的較佳實施例，並非用來限定本實用新型的實施範圍。即凡依據本實用新型申請專利範圍的內容所作的等效變化和修飾，都應為本實用新型的技術範疇。

在本實用新型提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本實用新型的上述內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等同改變同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。