CN110696737A

CN110696737A - 用于车辆的模制部件

Info

Publication number: CN110696737A
Application number: CN201910599493.8A
Authority: CN
Inventors: 近藤益雄; 足立孝志
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2020-01-17
Also published as: US20200017047A1; DE102019209893A1; JP2020006609A

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的模制部件。用于诸如前格栅(3)的该模制部件包括：模制塑料基底构件(10)；第一涂层(13)，所述第一涂层施加在所述基底构件的表面上；以及第二涂层(14)，所述第二涂层施加在所述第一涂层的表面上并包含铝薄片(20a)和硅酸盐化合物薄片(20b)；所述第一涂层的亮度为1至6。

Description

用于车辆的模制部件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的模制部件。

背景技术

有光泽的涂料在涂覆汽车车身方面越来越受欢迎。通常，铝薄片、玻璃薄片和/或云母薄片在涂料中混合作为颜料的一部分，以供涂料产生金属、珠光或其他有光泽的外观。车辆的塑料外部部件通常覆有相同或类似的涂料，使得车辆的外部可呈现均匀的外观。

雷达设备通常安装在车身上以允许自动驾驶或帮助车辆操作者获取关于车辆周围环境的信息。通常，塑料外部部件定位在雷达设备的前面。在这种情况下，塑料外部部件需要能够以最小的衰减传输由雷达设备发射和接收的无线电波。然而，众所周知，应用于这种部件的金属涂料由于铝或其他金属含量而在一定程度上减弱了无线电波的传输。JP5237713B公开了一种覆有金属涂料的塑料部件，该塑料部件旨在通过控制金属涂料中所含的铝薄片的取向和分布，并且另外使用玻璃或珍珠云母薄片，使传输通过塑料部件的无线电波的衰减最小化。

然而，如果在降低铝薄片含量的同时增加玻璃或珍珠云母薄片的含量以改善无线电波传输，则部件的表面变白或透明，并且部件表面上的高光区域和遮光区域之间的区别减少，导致金属外观的损失。

发明内容

鉴于现有技术的这一问题，本发明的主要目的是提供一种用于车辆的模制部件，其具有高无线电波透射率并且具有期望的金属外观。

本发明通过提供一种用于车辆的模制部件来实现这一目的，该模制部件包括：模制塑料基底构件(10)；第一涂层(13)，所述第一涂层施加在所述基底构件的表面上；以及第二涂层(14)，所述第二涂层施加在所述第一涂层的表面上并包含铝薄片(20a)和硅酸盐化合物薄片(20b)；所述第一涂层的亮度为1至6。

由此，可以在确保高无线电波透射率的同时实现金属外观。当入射光从基本正交的方向照射到模制部件的表面上时，入射光被铝薄片和硅酸盐化合物薄片简单地反射。因此，模制部件的表面表现出相对高的亮度。当入射光从倾斜方向照射到模制部件的表面上时，入射光被第二涂层中的铝薄片和硅酸盐化合物薄片多次反射。被第二涂层反射的光被第一涂层吸收。因此，模制部件的表面表现出相对较低的亮度。结果，模制部件的表面根据入射光的方向反射具有高对比强度的光，并且这产生增强的金属外观。即使当硅酸盐化合物薄片的含量相对于铝薄片的含量相对较高时也可以实现这种效果，从而可以同时实现所需的高无线电波透射率。

优选地，所述第一涂层具有低亮度，并且相对较暗，使得所述第一涂层可以有利地吸收第二层多次反射的光。由于硅酸盐化合物薄片和铝薄片通常发白或颜色浅，当第二涂层施加在相对较暗的第一涂层上时，由于第二层中存在硅酸盐化合物薄片和铝薄片可能产生斑点外观。然而，通过将第一涂层的亮度选择为1以上，可以防止第二层中的硅酸盐化合物薄片和铝薄片产生斑点外观。通过将第一涂层的亮度选择为6以下，防止模制部件的表面具有发白或珍珠状外观，并且具有适当的金属外观。

优选地，所述硅酸盐化合物薄片基本上由覆有钛氧化物的云母薄片和/或覆有钛氧化物的玻璃薄片构成。

硅酸盐化合物薄片的材料可选自各种硅酸盐化合物，但优选选自页硅酸盐和各种形式的玻璃。例如，硅酸盐化合物薄片可以简单地通过粉碎云母或薄玻璃而相对容易地制备。通过用钛氧化物涂覆硅酸盐化合物，可以提高硅酸盐化合物的发光度，并且可以增强模制部件的外观。

优选地，所述第二涂层的厚度为10μm至30μm，并且铝含量大于0重量％且小于或等于10重量％。

通过将第二涂层的厚度选择为10μm以上，第二涂层获得有利的耐候性，并且可以均匀地施加在基底构件的表面上。通过将第二涂层的厚度选择为30μm以下，当光倾斜地入射在基底构件的表面上时，第一涂层可以有效地吸收被硅酸盐化合物薄片和铝薄片多次反射的光。通过将铝含量选择为大于0重量％，可以确保高发光度。通过将铝含量选择为10重量％以下，可以确保高无线电波透射率。

优选地，所述铝薄片的平均粒径为1.0μm至30.0μm。

由此，第二涂层中的铝薄片可以相对容易地与基底构件的表面平行取向，从而防止铝薄片从第二涂层的表面突出，并且可以使第二涂层表面处的漫反射最小化。

优选地，硅酸盐化合物薄片沿着所述基底构件的表面取向。

由此，防止硅酸盐化合物薄片从第二涂层的表面突出，并且可以使第二涂层表面处的漫反射最小化。

因此，本发明提供一种用于车辆的模制部件，其具有高无线电波透射率并且具有期望的金属外观。

附图说明

图1是装配有根据本发明的一个实施方式的模制部件的车辆前部的立体图；

图2是模制部件的表面部分的微观剖视图；

图3a是示出铝含量与无线电波透射率之间关系的曲线图；以及

图3b是示出铝含量与表面发光度之间关系的曲线图。

具体实施方式

下面参考附图描述根据本发明的一个实施方式的用于车辆的形式的模制部件或前格栅。

如图1所示，诸如汽车的车辆1在车身的前部中设置有前保险杠面2，并且在前保险杠面2的上方设置有前格栅3。散热器、发动机及其他部件被放置在前保险杠面2和前格栅3后面限定的发动机室中。前格栅3由诸如聚丙烯的塑料材料制成的模制构件构成，并且包括格栅主体4和附接到格栅主体4的横向中心部分的徽标部分5。格栅主体4形成为格子结构或者另外设置有多个通孔以允许空气流入发动机室。用于发射77GHz电磁无线电波(毫米波)的雷达设备6附接到车身的紧接在徽标部分5后面的那部分。雷达设备6检测位于车辆前方的物体以辅助自动驾驶或车辆的自动装置的操作(诸如自动紧急制动)，或者允许车辆操作者获取关于车辆周围环境的信息。

如图2所示，徽标部分5包括具有面向前的主平面的板状基底构件10，并包括施加在基底构件10的前表面上的光泽涂覆件11。

光泽涂覆件11包括在基底构件10的表面上相互叠加的两层涂料。基底构件10上的徽标部分5的光泽涂覆件11产生有光泽的外观，其可被称为珠光和金属。

光泽涂覆件11包括施加在基底构件10的表面上的第一涂层13和施加在第一涂层13的(外)表面上的第二涂层14。光泽涂覆件11可以设置在基底构件10的整个前表面或基底构件10的前表面的一部分上。第一涂层13通过在基底构件10的前表面上施加亮度为1至6的涂料而形成。亮度(meido)基于日本工业标准JIS Z8721。亮度的范围从对应于白色的值10到对应于黑色的值0。通常通过使用颜色样本来确定亮度。在本实施方式中，第一涂层13的涂料由亮度为1且通常为黑色的聚氨酯涂料组成。通过将用于第一涂层13的涂料施加到基底构件10的前表面上，然后在80℃下放置20分钟来形成第一涂层13。第一涂层13的厚度优选为5μm至15μm，更优选为7μm至12μm。在本实施方式中，第一涂层13的亮度为1，并且第一涂层13的厚度为10μm。这里，在施加用于第一涂层13的涂料后经过预定时间段(长达数小时)之后，通过使用已知的电磁膜厚度计来测量第一涂层13的厚度。

通过涂覆含有铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b的涂料来形成第二涂层14。第二涂层14通过在第一涂层13的前表面上施加涂料而形成。第二涂层14的厚度优选为10μm至30μm，更优选为15μm至25μm。在本实施方式中，第二涂层14的厚度为20μm。在施加用于第二涂层14的涂料后经过预定时间(长达数小时)之后，通过使用电磁膜厚度计来测量第二涂层14的厚度。铝薄片20a在第二涂层14中的含量优选为5重量％至10重量％，更优选为6.5重量％至8.5重量％。在本实施方式中，第二涂层14中铝的含量为8重量％。这里，根据所含铝的重量与除其中的挥发性溶剂之外的整个涂料的重量的比率来计算第二涂层14的铝含量。

用于第二涂层14的涂料中所含的铝薄片20a通过将铝箔粉碎成鳞片(小平板薄片)而形成。铝薄片的平均粒径优选为1.0μm至30.0μm，并且在本实施方式中，铝薄片的平均粒径为10μm。平均粒径(D50)是指通过使用激光衍射测量工具获得的颗粒分布(发生次数与粒径曲线)中的中值粒径或粒径累积50％的点。换言之，平均粒径(D50)是50％样本质量比其小且50％样本质量比其大的粒径。

优选地，第二涂层14中的铝薄片20a的平均厚度优选为5.0μm以下，并且在本实施方式中，铝薄片的平均厚度为1μm。这里，通过用扫描电子显微镜(SEM)观察第二涂层14的横截面来确定平均厚度。在该实施方式中，测量随机提取的100片薄片的厚度，并将数值平均值作为平均厚度给出。每个铝薄片的主平面的形状可以是圆形、椭圆形、多边形或碗形中的任何一种。铝薄片20a可以覆有钛氧化物等。

硅酸盐化合物薄片20b可以由鳞片云母薄片(小平板薄片)组成。硅酸盐化合物薄片20b通过湿磨或搅拌和研磨水和云母(可以是天然产生的云母或合成云母)的混合物而形成。硅酸盐化合物薄片20b的平均厚度优选为0.5μm至5μm，并且在本实施方式中，硅酸盐化合物薄片20b的平均厚度为1.0μm。硅酸盐化合物薄片20b的平均粒径优选为20μm至80μm，并且在本实施方式中，硅酸盐化合物薄片20b的平均粒径为40μm。通过与铝薄片20a相同的方法来测量硅酸盐化合物薄片20b的平均粒径和平均厚度。

硅酸盐化合物薄片20b各自在外表面上覆有钛氧化物。硅酸盐化合物薄片20b上的钛氧化物涂覆件的平均厚度优选为40nm至60nm，并且在该实施方式中，钛氧化物涂覆件的平均厚度为50nm。例如，可以通过电镀、CVD、气相沉积等将钛氧化物涂覆件施加在硅酸盐化合物薄片20b的外表面上。在本实施方式中，通过CVD施加钛氧化物涂覆件，并且在施加钛氧化物涂覆件时使用市售的膜厚计来测量钛氧化物涂覆件的厚度。

在施加第二涂层14之后，随着干燥过程的进行，第二涂层14的厚度减小，这使得硅酸盐化合物薄片20b和铝薄片20a对齐，使得薄片20的主平面与基底构件10的表面平行排列。同时，薄片20被包装在一起。因此，每个薄片20的主平面基本上与基底构件10的表面平行地延伸。用于第二涂层14的涂料可以包含合适的添加剂以促进薄片20沿着基底构件10的表面对齐。

下面讨论根据本发明的实施方式的前格栅3的优点。包括第一涂层13和第二涂层14的光泽涂覆件11施加在徽标部分5的基底构件10的前表面上。除了铝薄片20a之外，第二涂层14还包含硅酸盐化合物薄片20b。因此，可以使第二涂层14的铝含量小于常规金属涂料的铝含量而不降低其光泽性。结果，毫米波可以以相对较小的衰减穿过第二涂层14。

由于包含在第二涂层14中的铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b沿着基底构件10的表面取向，因此来自正交方向的入射光被包含在第二涂层14中的铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b在与基底构件10的表面相同的方向或与基底构件10的表面垂直的方向上反射。当格栅3的表面上从正交方向照射光时，由于铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b的存在，格栅3的表面(模制部件)表现出高亮度。

另一方面，当入射光以一定角度或倾斜地照射在格栅3的前表面上时，光在包含在第二涂层14中的铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b之间多次反射，并且反射的光被第一涂层13吸收。因此，当光倾斜地施加到格栅3的表面时，格栅3的前表面表现出相对较低的亮度。因此，格栅3的表面表现出取决于入射光方向的高度对比的亮度水平，并且根据入射光的方向在格栅3的表面上产生高度对比的高光区域和遮光区域。这在格栅3的表面上产生高度金属外观。

为了进一步降低遮光区域的亮度，期望第一涂层13在相对于基底构件10的表面倾斜照射时表现出低亮度，并且具有吸收多次反射的光的较高能力。另一方面，由于硅酸盐化合物薄片20b和铝薄片20a都是发白的，如果施加有第二涂层14的第一涂层13是暗的，则由于铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b的存在而产生的斑点外观变得明显。

在本实施方式中，由于第一涂层13的亮度为1以上，所以与亮度低于1的情况相比，由于铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b的存在而产生的第二涂层14中的斑点外观不太明显。由于第一涂层的亮度为6以下，格栅3的表面呈现珠光白色，从而可以保持金属外观。

在本实施方式中，铝薄片20a的平均粒径为10μm。通过将铝薄片20a的平均粒径选择为1μm以上，当涂料干燥时，允许铝薄片20a沉淀，并且像瓷砖一样平放在第一涂层13的表面上。通过将铝薄片20a的平均粒径选择为30μm以下，防止铝薄片20a从第二涂层14突出。因此，可以防止来自第二涂层14的表面的铝薄片20a可能由于突出而另外导致的光的漫反射。

此外，由于合成云母具有剥离的倾向，因此通过研磨来剥离合成云母可以容易地制备硅酸盐化合物薄片20b。通过将硅酸盐化合物薄片20b形成为平板片，硅酸盐化合物薄片20b可以容易地平行于基底构件10的表面设置。此外，通过用钛氧化物涂覆硅酸盐化合物薄片20b，可以改善硅酸盐化合物薄片20b的亮度，并且可以改善格栅3的美学外观。

将第二涂层14的薄膜厚度选择为10μm至30μm。通过将第二涂层14的厚度选择为10μm以上，可以保护第二涂层14免于变形、变色、劣化，并且特别地可以具有有利的耐候性。由于将第二涂层14的厚度选择为10μm以上，所以第二涂层14可以均匀地施加在基底构件10的表面上。此外，通过将第二涂层14的厚度选择为30μm以下，当光倾斜地入射在格栅3的表面上时，第一涂层13可以有效地吸收由铝薄片20a和硅酸盐化合物薄片20b多次反射的光，从而可以进一步降低遮光区域的亮度。

下面通过将本实施方式与其中铝含量变化的第一至第三对比例进行比较来讨论第二涂层14中铝含量的重要性。在本实施方式中，将第一涂层13的涂料施加在厚度为25mm的基底构件10上，以形成厚度为10μm的第一涂层13，并且将第二涂层14的涂料施加在第一涂层13的表面上，以形成铝含量为8重量％且厚度为20μm的第二涂层14。除了铝含量分别为0重量％、5重量％和20重量％，对比例1至3以类似的方式制备。通过使用市售的电磁波吸收率测量系统测量穿过根据本实施方式的样本以及对比例1至3的样本的毫米波的透射率值。更具体地，通过将连接到信号发生器的发射天线放置在样本前面，将77GHz的毫米波辐射到每个样本的表面上，并且测量由放置在样本后面的接收天线接收的毫米波的强度。比较不同样本的毫米波衰减程度，如图3a所示。如图3a的曲线图所示，衰减程度随着铝含量的减少而减小。

还通过使用市售的亮度色度计来测量样本的发光强度水平。发光强度水平由IV(强度值)(cd)表示，其随着亮度的增加而值越大。如图3b所示，发光强度随着铝含量的增加而增加。

从图3a的曲线图可以看出，当第二涂层14的铝含量从10％增加到20％(按重量计)时透射率下降比第二涂层14的铝含量从0％增加到10％(按重量计)时的透射率下降更陡。因此，期望选择铝含量大于0％且小于或等于10％(按重量计)。

从图3b的曲线图可以看出，当第二涂层14的铝含量从0％增加到5％(按重量计)时，发光强度急剧增加，并且当第二涂层14的铝含量从5％增加到20％(按重量计)时，发光强度不那么急剧增加。

因此，为了获得令人满意的透射率和发光强度水平，有利的是将第二涂层14的铝含量选择为大于0％且小于或等于10％(按重量计)，更优选为5％至10％(按重量计)。在例示的实施方式中，铝含量为8重量％，并且徽标部分5表现出足够的发光度和足够的毫米波透射率。

已经根据具体实施方式描述了本发明，但是在不脱离本发明的精神的情况下，可以以各种方式对本发明进行修改。例如，本实施方式中的硅酸盐化合物由合成云母组成，但也可以是任何页硅酸盐，例如天然产生的云母、玻璃或其混合物。用于本发明的硅酸盐化合物可以是透明的或白色的，但也可以是天然的或人工的着色。例如，硅酸盐化合物可包括着色玻璃或云母或含有少量金属氧化物的玻璃。可以通过以薄板形式粉碎玻璃来制备玻璃薄片。

另外，在前述实施方式中，第一涂层13的亮度为1，但也可以是1至6的任何值。例如，当基底构件10的表面颜色为银，亮度为8时，第一涂层13的亮度可以是5至6的值。

Claims

1.一种用于车辆的模制部件，该模制部件包括：

模制塑料基底构件；

第一涂层，所述第一涂层施加在所述基底构件的表面上；以及

第二涂层，所述第二涂层施加在所述第一涂层的表面上并包含铝薄片和硅酸盐化合物薄片；

所述第一涂层的亮度为1至6。

2.根据权利要求1所述的模制部件，其中，所述硅酸盐化合物薄片由覆有钛氧化物的云母薄片和/或覆有钛氧化物的玻璃薄片构成。

3.根据权利要求1或2所述的模制部件，其中，所述第二涂层的厚度为10μm至30μm，并且铝含量大于0重量％且小于或等于10重量％。

4.根据权利要求1或2所述的模制部件，其中，所述铝薄片的平均粒径为1.0μm至30.0μm。

5.根据权利要求1或2所述的模制部件，其中，所述硅酸盐化合物薄片沿着所述基底构件的所述表面取向。