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CN108025625B - 背门的塑料玻璃表面 - Google Patents

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CN108025625B
CN108025625B CN201680056432.1A CN201680056432A CN108025625B CN 108025625 B CN108025625 B CN 108025625B CN 201680056432 A CN201680056432 A CN 201680056432A CN 108025625 B CN108025625 B CN 108025625B
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Abstract

提供了车辆的背门的塑料玻璃，该塑料玻璃包括：半透明部件，其中半透明部件的部分形成了车辆的后窗；不透明部件，其模塑至半透明部件上，其中半透明部件和不透明部件的重叠部分在后窗近端形成了遮蔽区域，其中塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，其中半透明部件在邻近遮蔽区域的区域中包括第一纹理化表面，其中该第一纹理化表面配置以隐藏车辆的部件。

Description

背门的塑料玻璃表面
背景相关的申请
本申请要求美国申请62/215,085——“Surfaces of Plastic Glazing ofTailgates(背门的塑料玻璃表面)”(2015年9月7日提交)的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文用于任意和所有目的。
技术领域
本公开涉及背门，并且特别地，涉及背门的包含纹理(textures)和/或图案的塑料玻璃表面。
背景技术
车辆，诸如运动型多用途车(“SUV”)、厢式货车、舱背式车等，包括已知作为背门的结构部件。背门被提供以打开或关闭车辆的后部分处形成的开口。背门一般铰接到主车体(例如，沿其上端)，使得其可摆动打开和关闭。背门的实例包括后门背门或载货车盖(lid)背门。
背门可支承一个或多个其它车辆部件，诸如后玻璃窗和一个或多个灯组件(例如，辅助制动灯、地面照明灯(puddle light))。背门还可邻近后灯单元插入其中的车身空腔。这些零件和其它零件可增加组装车辆的成本和复杂性。
车辆中的灯组件，具体地，包括大量单独部件。例如，一般的车辆可具有若干不同类型的灯，包括例如，停车灯、转向指示灯、制动灯等。这些灯中的每个都可由多个零件制成。这些零件增加了组装车辆的成本和复杂性。因此，如美国专利号7048423(“’423专利”)中所认识到的，期望有具有更少零件的照明组件。’423专利公开了集成灯组件，所述集成灯组件包括封装在壳体202中、并安装在基底204上的多个灯210、216，所述壳体202可充当灯的透镜。由于灯210、216共享共同的基底和透镜，所以消除了具有单独灯组件的额外成本。然而，在’423专利中公开的这个结构具有很多缺陷。其一，由于多个灯被一起安装在单一壳体中而无用于引导其光的角度的侧壁或反光镜，所以该结构没有考虑模糊问题。而且，如果不同颜色的两个灯被安装在壳体中，则’423专利中公开的该结构不具有防止颜色重叠的方法。这些缺陷可在管制车辆照明要求的国家和联邦法规下限制车辆中这种灯组件的使用。因此，尽管’423专利公开了用于车辆的集成零件，但其应用可能是有限的。
非均匀性，诸如在单独的车辆部件之间的接缝和开口还会增加组装、密封和/或使车辆和/或其部件的内部绝缘的成本。而且这种接缝和开口可引起空气动力学低效并且干扰车辆的整体美学外观。可能还需要另外的部件来使单独的车辆部件彼此连接，这会增加车辆的整体重量。
许多车辆在其窗户的边缘周围还具有不透明区域，以隐藏橡胶密封件、电线和/或粘合剂。例如，车辆可具有窗户，该窗户可包括外烧结(fritted)区域或具有圆点图案的区域。这些不透明区域一般由薄层粘合剂膜形成。然而，随着时间推移，这个薄层膜后面的粘合剂会磨损，并且膜会从窗户的表面脱离，从而破坏部件的整体美学吸引力和/或暴露隐藏的部件。
本公开旨在解决这些问题以及本领域中的其它问题。
发明概述
根据本发明的目的(一个或多个)，如本文体现和广泛描述的，本公开一方面涉及包括背门的车辆部件，以及涉及背门的包含纹理和/或图案的塑料玻璃表面。
如将从本公开中显而易见的，用于改进关于包括如本文描述的塑料玻璃的背门的问题和/或目标，可包括提供集成了一个或多个其它车辆部件的背门，从而减少车辆部件的总数，并减少组装车辆的复杂性和成本。这种用于改进的问题和/或目标还可包括提供减少若干沿着车辆表面的非均匀性、接缝、和其它故障的背门，从而提高车辆的美学外观，以及提高空气动力学性能。这种用于改进的问题和/或目标可进一步包括提供隐藏一个或多个其它车辆部件(诸如，例如灯组件或单元)的背门，从而提高车辆的美学外观。
关于如本文描述的背门的用于改进的问题和/或目标，还可包括提供具有纹理和/或图案的背门，该纹理和/或图案隐藏车辆的窗户后面的橡胶密封件、电线或粘合剂。文本和/或图案可被注射模塑到背门中使得其对环境因素耐久并且抵抗。这种用于改进的问题和/或目标还可包括用于制造具有纹理和/或图案的背门的方法，该方法减少劳动成本并增加生产率。这种方法可涉及使用自动化并且减少生产时间的多次注射模塑(多组分注射模塑，multi-shot injection molding)机。
因此，本公开的方面提供车辆的背门的塑料玻璃，该塑料玻璃包括：半透明部件，其中半透明部件的部分形成了车辆的后窗；不透明部件，其模塑至半透明部件上，其中半透明部件和不透明部件的重叠部分在后窗近端形成遮蔽(blackout)区域，其中塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，其中半透明部件在邻近遮蔽区域的区域中包括第一纹理化表面，其中第一纹理化表面被配置以隐藏车辆的部件。
本公开的其它方面提供车辆的背门的塑料玻璃，该塑料玻璃包括：半透明部件，其中半透明部件的部分形成车辆的后窗；不透明部件，其模塑至半透明部件上，其中半透明部件和不透明部件的重叠部分在后窗近端形成遮蔽区域，其中塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，其中不透明部件在遮蔽区域中形成图案。
本发明的另外的方面将在随后的说明书中部分提出，以及部分将从说明书中显而易见，或可通过本发明的实践学习。通过所附权利要求中具体指出的要素和组合，将会理解和获得本发明的优势。将理解前述的总体说明和随后的详细说明均只是示例性和说明性的，并且不会限制如权利要求保护的本发明。
附图说明
前面的概述以及随后的详细描述在结合所附附图阅读时会更好理解。示例实施方式显示在附图中，以及本发明不旨在限制于公开的特定的实施方式和方法中。
图1是根据本公开的实施方式的背门的第一示例性塑料玻璃的正面示意图。
图2是根据本公开的实施方式的包括图1中描绘的第一示例性塑料玻璃和壳体单元的背门组件的解构图。
图3是根据本公开的实施方式的背门的第二示例性塑料玻璃的正面示意图。
图4是图3中描绘的第二示例性背门玻璃的横截面图。
图5是根据本公开的实施方式的图3中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的放大图，其显示了示例性纹理化表面。
图6是图5中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的横截面图。
图7是根据本公开的可选实施方式的图3中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的放大图，其显示了示例性图案表面。
图8是图7中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的横截面图。
图9是根据本公开的另一可选实施方式的图3中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的放大图，其显示了示例性倒置磨粒(inverted grit)图案。
图10是图9中描述的第二示例性塑料玻璃的区域的横截面图。
图11是根据本公开的可选实施方式的图9中描绘的第二示例性塑料玻璃的区域的横截面图，其进一步显示了保护层。
发明内容
本公开的方面现将参照附图详细描述，其中同样的参考数字指示贯穿若干图中的相同或对应零件(除非另有规定)。
本文公开的系统和方法提供背门或举升门(lift gate)，具体地，具有塑料玻璃的背门，该塑料玻璃具有一体式整体构造。一体式整体结构可使用注射模塑工艺一体式地进行装配。舱背式车辆或厢式货车配置一般包括在其后面的检查孔和选择性打开和关闭检查孔的背门。背门可使用铰链式连接安装在车辆的主体上。正因如此，背门可像铰链式罩一样操作——沿铰链式连接摆动打开和关闭。背门一般手动操作，但也可以使用动力致动器电子地操作。
背门可支承一个或多个其它车辆部件，诸如后窗、徽标或标志、灯组件或单元、牌照板架等。这些部件通常使用螺钉或其它连接器或粘合剂附接至背门。在其关闭位置，背门还可与车体中的一个或多个空腔临近，用于容纳后灯单元或其它灯单元。
为了减少车辆的单独部件的数量，本文公开的系统和方法可提供包括和/或集成一个或多个其它车辆部件的集成背门组件。例如，本文公开的系统和方法可提供具有包括后窗的塑料玻璃的背门。背门的塑料玻璃可由热塑性聚合物构成，其包括与后窗同样无色(清晰，clear)的部分。在本文公开的其它系统和方法中，另外的车辆的部件还可包括在塑料玻璃中。这种部件可包括，例如，用于后灯单元的着色半透明部分；用于门控灯、牌照板灯、或其它灯单元的另外的半透明部分；用于支承灯单元的空腔和固定单元(例如，螺纹孔、钩子或夹子)；用于支承牌照板的空腔和固定单元；徽标或其它标志的纹理和/或凸起区域；扰流器或其它空气动力学部件；充当通风口的开口等等。
本文公开的系统和方法还可提供减少若干沿车辆表面的非均匀性、接缝、和其它破裂、间断、及缝隙的背门，从而提高车辆的美学外观，并提高空气动力学性能。本文公开的系统和方法可进一步提供隐藏一个或多个其它车辆部件(诸如，例如灯单元)的背门，从而提高车辆的美学外观。
本文公开的系统和方法还可提供制造背门，或特别地，制造背门的塑料玻璃的方法。这种系统和方法可提供使用多次注射模塑技术生产塑料玻璃的方法。例如，在本公开的某些方面中，背门的塑料玻璃可通过三次注射模塑(三组分注射模塑，three-shotinjection molding)工艺形成。在第一次注射中，无色的热塑性聚合物可被注射以形成塑料玻璃的壳或轮廓。在第二次注射中，着色热塑性聚合物可被注射以在塑料玻璃中形成一个或多个着色区域。例如，红色热塑性聚合物可被注射以形成红色半透明区域来充当车辆的后灯的透镜。在另外的注射中，不透明热塑性塑料可被注射以形成塑料玻璃的遮蔽区域(例如，不透明或基本不透明区域)。遮蔽区域可在后窗周围形成边界。
本文公开的系统和方法还可提供具有纹理化表面或图案的背门的塑料玻璃。纹理化表面或图案可设置在塑料玻璃中形成的窗户上或临近塑料玻璃中形成的窗户。窗户可由塑料玻璃的无色半透明部分形成。纹理化表面或图案可隐藏一个或多个其它车辆部件，诸如，例如电气线路(electric wiring)。纹理化表面或图案还可隐藏用以将塑料玻璃附接至背门的壳体单元或其它部件的固定机构的任意粘合剂。在某些方面中，纹理化表面或图案可被提供在窗户边缘附近的塑料玻璃的部分的内表面上。在某些方面中，纹理化表面或图案可由不透明热塑性聚合物形成——在窗户上或临近窗户形成遮蔽区域。在其它方面中，纹理化表面或图案可由形成窗户的半透明热塑性聚合物形成。在再其它的方面中，纹理化表面或图案可由设置在塑料玻璃的热塑性层上的膜形成。
现参照图1，描绘了车辆的背门的示例性塑料玻璃100。塑料玻璃100可以是由一种或多种热塑性聚合物形成的一体式整体结构。适合的热塑性聚合物示例包括：聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。根据本公开的优选方面，塑料玻璃100可由聚碳酸酯形成。塑料玻璃100可具有无缝的外表面，即，没有任何视觉开口、连接、破裂、间断、缝隙等。
塑料玻璃100具有第一着色部分102，其充当车辆的右尾灯的部分；以及第二着色部分104，其充当车辆的左尾灯的部分。具体地，着色部分102、104可充当车辆的尾灯的透镜。塑料玻璃100还具有用于另外的灯单元(诸如，例如辅助(axillary)制动灯或门控灯)的第三部分106。塑料玻璃100还包括充当车辆的后窗的无色半透明部分108，和着色的不透明部分110。着色的不透明部分可策略上地被安置以隐藏定位在塑料玻璃100后面的一个或多个结构。
现参照图2，描绘了背门的壳体单元200。壳体单元200可由纤维增强的聚合物形成。根据本公开的优选方面，壳体单元200可由长玻璃纤维增强的聚丙烯(诸如，例如
Figure BDA0001610600850000061
STAMAXTM塑料)形成。如图2中描绘的，壳体单元200包括用于容纳灯单元的一个或多个空腔。具体地，壳体单元200包括用于容纳第一灯单元202的第一空腔212、用于容纳第二灯单元204的第二空腔214、和用于容纳第三灯单元206的第三空腔216。灯单元202、204、206可通过检修门和/或使用机械紧固件(例如，螺钉、螺栓等)直接固定到壳体单元200上。空腔212、214、216可防止来自灯单元的光渗出封闭空间(confined space)。正因如此，另外的空腔(未描绘出)可在空腔212、214、216旁边形成，用于容纳另外的灯单元，并且空腔会防止由一个灯单元产生的光渗漏到为另一灯单元保留的空间中。
灯单元202、204、206可以是单一类型的灯单元。例如，灯单元202、204、206可以是制动灯单元。可选地，灯单元202、204、206可包括多于一种的灯单元。例如，灯单元202、204可以是制动灯单元，以及灯单元206可以是门控灯单元。
塑料玻璃100可固定到壳体单元200，使得灯单元202、204、206设置在塑料玻璃100和壳体单元200之间。具体地，塑料玻璃100可固定到壳体单元200，使得灯单元202、204、206设置在部分102、104、106(图1中描述的)后面。灯单元202可设置在第一着色部分102后面，灯单元204可设置在第二着色部分104后面，以及灯单元206可设置在第三着色部分106后面。
从灯单元202、204、206发出的通过塑料玻璃100的部分102、104、106的光可根据某些管制车辆照明的国际标准(诸如，例如ECE法规第48号和SAE标准J578)作为着色光发出。如上所述，部分102、104可充当用于车辆的尾灯的透镜。因此，从灯单元202、204发出的通过部分102、104的光可以是红色的。ECE法规第48号将颜色“红色”限定为这样的发出光，其色度坐标位于由CIE xyY颜色空间中的以下边界限定的色度区域内：
R12黄色边界：y＝0.335
R23光谱轨迹
R34紫色线
R41紫色边界：y＝0.980-x
具有以下(x,y)交叉点：
R1：(0.645,0.335)
R2：(0.665,0.335)
R3：(0.735,0.265)
R4：(0.721,0.259)
因此，为了满足该法规，通过部分102、104发出的的光可具有落入如上阐述的ECE法规第48号中针对红颜色限定的色度区域内的色度坐标(x,y)。
尽管本文将部分102、104和灯单元202、204描述为产生红光，但是本领域普通技术人员将会理解，部分102、104和灯单元202、204也可以被设计以产生具有其它颜色(诸如，例如黄色或琥珀色)的光。这些颜色也被限定在ECE法规第48号以及其它国际标准中。
壳体单元200还包括开口208。当塑料玻璃100固定到壳体单元200，使得灯单元202、204、206与部分102、104、106对齐时，开口208可与塑料玻璃100的无色半透明部分108对齐。通过与无色半透明部分108对齐，开口208允许通过半透明部分108(如上所述，其可充当车辆的后窗)的个人的视野保持通畅。
灯单元202、204、206中的每个可包括一个或多个灯部件，诸如，例如白炽灯、场致发光灯、气体放电灯等。由于灯单元202、204、206直接固定到壳体单元200上，所以可不需要用于灯单元202、204、206的单独壳体。因此，壳体单元200——其充当背门的塑料玻璃100的结构载体——集成了灯单元的壳体功能。而且，由于部分102、104、106可充当灯单元的透镜——即，部分102可充当灯单元202的透镜、部分104可充当灯单元204的透镜、以及部分106可充当灯单元206的透镜，所以也可不需要用于每个灯单元202、204、206的单独透镜。
塑料玻璃100可使用粘合剂和/或机械禁锢系统(例如，螺栓或夹紧系统)固定到壳体单元200。所用的粘合剂可以是商业上可获得的粘合剂，其一般用在汽车工业中，用于塑料部件的粘合剂粘结。这种粘合剂可包括，例如，湿粘合剂、接触粘合剂、热熔粘合剂、或反应粘合剂。所需粘合剂的厚度可依据塑料玻璃100和壳体单元200的具体几何形状而变化。当粘合剂是可在热塑性条件下被加工的热熔粘合剂时，其可以在多次注射模塑工艺期间将塑料玻璃100、壳体单元200、和热熔粘合剂粘结到一起。
虽然包括塑料玻璃100和壳体单元200的背门被描绘为具有三个灯单元202、204、206，但是本领域普通技术人员将理解背门可包括更少或更多的灯单元。这种灯单元可包括，例如，牌照板灯、转向信号灯、倒车灯等。
现参照图3，描绘了车辆背门的示例性塑料玻璃300。塑料玻璃300可与图1中描绘的塑料玻璃100类似，但可包括另外的部分312、314。塑料玻璃300可以具有一体式整体模塑塑料构造，并且可具有基本无任何非均匀性、接缝、和其它破裂、间断、和缝隙的外表面。
塑料玻璃300可具有两个着色半透明部分302、304，其充当车辆的尾灯单元的透镜。塑料玻璃300还可具有另外的无色或着色部分306，其充当另外的灯单元的透镜。塑料玻璃300可进一步具有无色半透明部分308，其充当车辆的后窗，以及不透明部分310。不透明部分310可围绕无色半透明部分308，从而勾勒出车辆的后窗。塑料玻璃300还可具有可包含纹理化表面和/或图案的部分312、314。
虽然塑料玻璃300与可包含纹理化表面或图案的两个部分312、314一起描绘，但是本领域普通技术人员将理解塑料玻璃(诸如图3中的塑料玻璃300)可包括除了可包含纹理化表面或图案的部分312、314的其它部分。这种部分例如可沿与后窗对应的半透明部分的顶部或底部边缘进行设置。因此，部分312、314以及任意这种另外的部分可形成围绕与塑料玻璃的后窗对应的半透明部分的连续区域。而且，本领域普通技术人员将理解部分312、314可比图3中其被如何描绘的更宽或更窄，或包括不同的形状。
图4描绘了塑料玻璃300沿着线B-B的横截面图。如图4中描述的，塑料玻璃300可包含多种热塑性聚合物。塑料玻璃300可包括无色半透明部件320、深色部件322和着色部件324。深色部件322可以是黑色(例如，遮蔽)或是另一颜色和/或效果。各部件可通过不同的热塑性聚合物(诸如，例如不同的着色聚碳酸酯树脂)形成。半透明部件320可由无色的热塑性聚合物形成，以提供穿过其的无色通畅视角。在某些方面中，半透明部件310可包含一定程度的颜色，但却保持充足的透明度，以允许高度的透光率。例如，半透明部件310可包含诸如灰色、绿色、或褐色色调的色调。深色部件322可以是黑色的或其它着色的不透明热塑性聚合物，该热塑性聚合物被配置以控制穿过半透明部件320的光透光率。具体地，深色部件322可最佳地定位在塑料玻璃300上，以隐藏一个或多个在塑料玻璃300后面设置的车辆部件，诸如，例如壳体单元。深色部件322可还隐藏用以将塑料玻璃附接至壳体单元或背门的其它部件的任意粘合剂或固定机构。
半透明部件320可以位于第一层，以及深色部件322和着色部件324可以位于与第一层分开的第二层。半透明部件320、深色部件322和着色部件324可具有相同厚度或不同厚度。在本公开的方面中，半透明部件320可具有比深色部件322和着色部件324的厚度更大的厚度。半透明部件320可具有更大的厚度，以向塑料玻璃300提供结构强度。在本公开的另一方面中，可将深色部件322的厚度增加，以向塑料玻璃300的外面板提供额外的结构支承，所述深色部件322沿着所述塑料玻璃300的外面板进行设置。
半透明部件320可限定塑料玻璃300的面板或整体外壳。深色部件322和着色部件324可朝向车辆的内部被设置在半透明部件320后面。通过设置在半透明部件320后面，深色部件322和着色部件324可免受风化影响。而且，深色部件322和着色部件324不会在车辆的表面上产生任何非均匀性或凸起部分。
不与深色部件322和着色部件324在纵向(即，沿线B-B的方向)上重叠的无色半透明部件320的第一部分可形成充当车辆的后窗的半透明部分308。着色部件324和与着色部件324在纵向上重叠的无色半透明部件320的第二部分可形成充当尾灯单元的透镜的着色部分304。以及，深色部件322和与深色部件322在纵向上重叠的无色半透明部件320的另外部分可形成不透明部分310。
可使用注射模塑技术制造或生产塑料玻璃300。具体地，可使用三次注射模塑技术生产塑料玻璃300。三次注射模塑技术可使用可在不同体积之间变化的模塑空腔(moldcavity)。模塑空腔可以是模塑设备的实例。模塑空腔可设置为用于容纳第一次注射材料的第一体积。第一次注射材料可形成半透明部件320。因此，模塑空腔可设置为与半透明部件320的体积对应的体积。第一材料可被注射到模塑空腔中以形成半透明部件320。第一材料可以是无色半透明的热塑性聚合物，诸如，例如无色的聚碳酸酯。在第一次注射被注射后，可将模塑空腔从其第一体积改变为第二体积。
下一次注射的材料可形成着色部件324。因此，模塑空腔可设置为与着色部件324的体积对应的体积。第二材料可被注射到模塑空腔中以形成着色部件324。第二材料可以是与第一材料相似类型的材料，使得由第二材料沿第一材料的边缘所释放的热量可将着色部件324与无色半透明部件320熔化并融合(即，结合)。正因如此，如果第一材料是无色的聚碳酸酯，则第二材料可以是着色聚碳酸酯，诸如，例如红色聚碳酸酯。在第二次注射已被注射后，可将模塑空腔从其第二体积改变为第三体积。第三次以及最后注射的材料可形成深色部件322。因此，模塑空腔可设置为与深色部件322的体积对应的体积。这样可包括考虑已经由第一次注射和第二次注射填充的空腔的部分。第三材料可被注射到模塑空腔中，以形成深色部件322。第三材料还可以是与第一和第二材料相似类型的材料，使得由第三材料沿第一和第二材料的末端所释放的热量可将其它部件与深色部件322熔化并融合。在第三次注射之后，整个模塑组件可留以冷却。
根据本公开的某些方面，第二次注射和第三次注射的顺序可以改变。因此，除了在第二次注射中注射第二材料以形成着色部件324，用于形成深色部件322的第三材料也可在第二次注射期间被注射。在这种方面中，可先将模塑空腔调整为与深色部件322对应的体积，然后再将其调整为与着色部件324对应的体积。
图5-11展示了第二示例性塑料玻璃300的标记A区域(图3中描绘的)的可选实施方式。图5和6显示了第一实施方式，其中部分312具有纹理化表面。图7和8显示了第二实施方式，其中部分312具有图案。以及图9-11显示了第三实施方式，其中部分312具有倒置釉料(inverted frit)图案。将在以下依次讨论这些实施方式中的每个。
如图5中描绘的，塑料玻璃300的部分312具有纹理化表面。纹理化表面被设置在半透明部分308旁边。图6显示了部分312沿图5中描绘的线C-C的横截面图。如图6中显示，部分312可由半透明部件400形成。半透明部件400与图4中描绘的半透明部件320对应。换句话说，半透明部件400可以是相同的半透明部件320的单独区域。半透明部件400可有具有多个突起结构402的纹理化表面。在本公开的方面中，凸起结构可以是微观结构。
多个凸起结构402可朝向车辆的内部设置在半透明部件400的侧面。正因如此，多个凸起结构402不会经受车辆外侧上的环境因素。多个凸起结构402由于其对经半透明部件400通过的光的影响可减少半透明部件400的透明度。具体地，多个凸起结构402可使光散射和/或扩散，从而减少设置在半透明部件400的任一侧上的物品从另一侧的能见度。通过减少半透明部件400的透明度，多个凸起结构402可帮助隐藏位于部分312后面的车辆部件。这可包括，例如，背门的壳体单元、用以将塑料玻璃附接至壳体单元的粘合剂或其它固定机构、在车辆的后窗的边缘周围的电线等。
因为纹理化表面的多个凸起结构402减少了半透明部件400的透明度，所以具有深色部件(诸如，例如上文关于图4描述的深色部件322)以遮掉(black out)塑料玻璃300的部分312是没有必要的。如上文描述的，安置在半透明部件(例如，半透明部件320)后面的深色部件(例如，深色部件322)还可用来隐藏塑料背门的区域后面的一个或多个车辆部件和/或固定机构。然而，深色部件的加入可增加车辆的重量。而且，深色部件可完全消除经半透明部件400进入车辆的内部的光的通过，从而在车辆内产生较深色的环境。这可通过使用纹理化表面(诸如图5和6中描绘的具有多个凸起结构402的纹理化表面)而避免。纹理化表面将在现有部件(即，半透明部件400)上形成，并因此将不会增加车辆的整体重量。还可调整纹理化表面以允许最优程度的光通过进入车辆内部。
多个凸起结构402可在使用注射模塑技术模塑半透明部件400时而形成。如上文描述的，半透明部件320可使用注射模塑技术形成，借此第一空腔配置以容纳无色半透明材料的注射。与半透明部件320类似，半透明部件400可使用配置以容纳无色半透明材料的注射的模塑空腔而形成。无色半透明材料可以是，例如，无色的聚碳酸酯树脂。模塑空腔可包括具有配置以形成多个凸起结构402的多个刻痕的表面。因此，当无色半透明材料被注射到模塑空腔中时，产生的半透明部件(即，半透明部件400)将具有带有多个凸起结构402的表面。
虽然图5和6中描绘的纹理化表面显示具有多个线或脊，但是本领域普通技术人员将理解，还可使用其它类型的纹理，包括由圆点和其它类型的结构形成的纹理。
现参照图7，描绘了部分312的可选实施方式。图7中描绘的部分312具有图案。图8描绘了包含图案的部分312的横截面图。如图8中描绘的，部分312可包括半透明部件502和图案化膜506。
半透明部件502可与图4中描绘的半透明部件320对应(即，成为相同的半透明部件320的单独区域)。图案化膜506包含通过半透明部件502(如图7中显示)可见的图案。图案化膜506可朝向车辆的内部设置在半透明部件502后面。
与关于图5和6描述的纹理化表面类似，图案化膜506的图案也可隐藏位于部分312后面的车辆部件。这可包括，例如，背门的壳体单元、用以将塑料玻璃附接至壳体单元的粘合剂或其它固定机构、在车辆的后窗的边缘周围的电线等。图案化膜可包括半透明部分和不透明部分。图案化膜可允许包含复杂图案，该复杂图案不可使用单一着色部件(诸如，例如深色部件(例如，深色部件322))容易地进行注射模塑。图案化膜还可消除对深色部件(例如，深色部件322)的需要——这可减少车辆的整体重量。
部分312可作为用于形成塑料玻璃300的注射模塑工艺的部分而形成，与上文关于图4描述的类似。特定类型的注射模塑工艺可被称为膜嵌入模塑(film insert molding)，亦称为模内装饰(in-mold decoration)。半透明部件502和图案化膜506中的每个可以是聚碳酸酯树脂或其它热塑性聚合物。在优选的方面中，部件两者都使用相同的热塑性聚合物形成，以能够在单独部件之间实现最优粘结。
图案化膜506上的图案可以是印刷到第一表面上的墨。印刷到图案化膜506的第一表面上的墨可包含聚合物树脂，诸如，例如聚碳酸酯树脂。可通过丝网印刷将墨施加到图案化膜506的第一表面上，虽然本领域技术人员已知的其它印刷方法也是可接受的，诸如但不限于蒙版/喷雾喷射(mask/spray in-jet)、和凹版移印或软布印刷(pad or tamponprinting)。一旦将墨印刷，就应该彻底干燥以确保从印刷物上去除任何留存溶剂。残留的或留存的溶剂可在后面的阶段引起由于溶剂损害造成的聚碳酸酯自身的破裂/裂纹的问题。墨可通过暴露在升高的温度下一段时间而热固化。例如，印刷墨可在暴露于约90-125℃以约20-60分钟后而大体上固化。固化的墨印刷物的厚度一般约为4微米至20微米，其中约8微米至18微米之间是优选的。
在将墨图案施加到图案化膜506之后，可将图案化膜506修剪成所期望的形状。例如，图案化膜506可被修剪使得其符合与部分312对应的区域。在本公开的优选方面中，图案化膜506的厚度近似为0.05至2毫米。小的厚度允许图案化膜506在与一个或多个其它部件(例如，半透明部件502)粘结之前成形。
可将图案化膜506安置于用于容纳形成半透明部件502的材料的第一模塑空腔中。因为部分312不覆盖半透明部件320的整个表面(其中区域是半透明部件502)，所以图案化膜506仅可覆盖第一模塑空腔的部分。可将图案化膜506安置于模塑空腔中使得印刷墨图案朝向空腔壁进行设置。通过这种安置，墨图案可免遭形成半透明部件502的材料的注射的热。可通过真空或膜嵌入模塑领域的技术人员已知的任意其它方法将图案化膜506保持于空腔壁。
当用于形成半透明部件502的材料的注射被注射到模塑空腔中时，其将与不具有墨图案的图案化膜506的第二表面粘结。在优选方面中，其中半透明部件502和图案化膜506两者均为相同类型的热塑性聚合物，来自形成半透明部件502的材料的注射的热量可熔化膜层，从而导致当两个层冷却时粘结到一起。可将第一模塑空腔调节到第二模塑空腔(即，模塑空腔的体积可从第一体积改变为第二体积)。
现参照图9，描绘了部分312的另一可选实施方式。图9中描绘的部分312具有半色调(halftone)图案，诸如，例如倒置釉料或圆点图案。图10描绘了包含半色调图案的部分312的横截面图。如图10中描绘的，部分312包括半透明部件602和深色部件604。半透明部件602可与图4中描绘的半透明部件320对应(即，相同的半透明部件320的单独区域)。深色部件604可与图4中描绘的深色部件322对应(即，相同的深色部件322的单独区域)。
深色部件604可在半色调图案的形状中形成。深色部件604可朝向车辆的内部在半透明部件602后面进行设置。深色部件604可在注射模塑工艺中与半透明部件602粘结。这种粘结工艺可包括聚合作用，其中第一材料的分子和第二材料的分子一起相互作用以形成聚合链。
如上文描述的，可使用多次注射技术以形成塑料玻璃300。在第一次注射中，可将无色半透明材料注射到具有第一体积的模塑空腔中以形成半透明部件。在无色半透明部件形成后，可将模塑空腔调节到第二体积等等，依此类推，用于容纳另外注射的材料。在第二次注射(或第三次注射)中，可将黑色或其它着色不透明材料注射到模塑空腔中，使得其与无色半透明材料结合。两种材料可通过熔融粘结结合在一起。也就是说，来自注射的不透明材料的热可融化已固定的无色半透明材料的表面，使得在两种材料冷却时在其之间形成粘结。关于图10中描绘的半透明部件602和深色部件604，可以使用相同的过程。深色部件604(或部分312)的形状可通过使用具有一定体积的模塑空腔而形成，并因此成形。
可使用深色部件604的单一连续部分形成图9的倒置釉料图案。相比之下，包含多个单独的圆点阵型的传统釉料图案将需要多个单独的注射点。图9的倒置釉料图案在实现与传统釉料图案类似的目的的同时，消除了对具有多个射点的需要。
尽管图9中描绘的半色调图案是倒置圆点图案，但是本领域普通技术人员将认识到倒置的和非倒置的其它半色调图案都可以使用。还可将这种图案设计使得其允许形成单一连接的遮蔽区域(例如，深色部件604)。
根据本公开的某些方面，本文公开的背门组件还可在热塑性聚合物层顶部上包括另外的层。例如，可将保护层(诸如风化层)添加至塑料玻璃的表面。这种层的实例被描绘为图11中的物品(item)606，其中将这种层施加到塑料玻璃的内表面。在可选方面中，可将这种层施加到塑料玻璃的内表面和外表面两者，或仅施加到塑料玻璃的外表面。该层优选地包括聚氨酯涂层或丙烯酸底漆(primer)和硅酮硬涂层的组合。可选地，可使用其它涂层系统。这种丙烯酸底漆的实例包括
Figure BDA0001610600850000141
SHP 9X，其可商业购自Exatec,LLC(Wixom,Ml)并由General Electric Silicones(Waterford,NY)经销。在一个优选实施方式中，将底漆涂布在背门的塑料玻璃上，风干，然后在约80℃和130℃之间热固化约20至80分钟之间，更优选地在约120℃热固化约60分钟。然后将硅酮硬涂层施加到底漆层上，并且风干，随后优选地在约80℃和130℃之间固化约20至80分钟之间，更优选地在约100℃固化约30分钟。本发明中使用的优选的硅酮硬涂层可从Exatec,LLC获得，并由General Electric Siliconesas
Figure BDA0001610600850000142
SHX经销。
作为另一示例，还可将抗磨层施加到塑料背门的表面或甚至施加到另一保护层，诸如上文描述的风化层。包含抗磨层的可能的无机涂层的特定实例包括，但不限于氧化铝、氟化钡、氮化硼、二氧化铪、氟化镧、氟化镁、氧化镁、氧化钪、一氧化硅、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳化硅、氢化碳氧化硅、氧化钽、氧化钛、二氧化锡、氧化铟锡、氧化钇、氧化锌、硒化锌、硫化锌、氧化锆、钛酸锆或玻璃、及其混合物或掺混物。可通过本领域技术人员已知的任意技术施加抗磨层。这些技术包括由活性物质沉积(诸如在真空辅助沉积工艺中利用的那些)，以及大气涂布工艺(诸如用以向基底施加溶胶凝胶涂层的那些)。
作为另一实例，还可以向塑料玻璃的内表面加入用于向热塑性聚合物层添加更多支承的另外的层。这个另外的层可由塑料、金属、或其它材料形成，用于增加背门的结构强度。
将理解本公开可包括以下实施例中的任一项以及多至全部项。
实施例1：车辆的背门的塑料玻璃，塑料玻璃包括：第一半透明部件，其中第一半透明部件的部分形成车辆的后窗；不透明部件，其模塑至第一半透明部件上，其中第一半透明部件和不透明部件的重叠部分在后窗近端形成遮蔽区域，其中塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，其中第一半透明部件在临近遮蔽区域的区域中包括第一纹理化表面。
实施例2：实施例1中的塑料玻璃，其中不透明部件包括第二纹理化表面。
实施例3：实施例1-2中任一项的塑料玻璃，进一步包括在第一纹理化表面顶部上形成的配置以保护第一纹理化表面的保护层。
实施例4：车辆的背门的塑料玻璃，该塑料玻璃包括：第一半透明部件，其中第一半透明部件的部分形成了车辆的后窗；不透明部件，其模塑至第一半透明部件上，其中第一半透明部件和不透明部件的重叠部分在后窗近端形成遮蔽区域，其中塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，其中不透明部件在遮蔽区域中形成图案。
实施例5：实施例1和4中任一项的塑料玻璃，其中第一半透明部件和不透明部件中的每个都包括热塑性聚合物。
实施例6：实施例5中的塑料玻璃，其中热塑性聚合物是聚碳酸酯。
实施例7：实施例1和4中任意的塑料玻璃，进一步包括模塑至第一半透明部件上的第二半透明部件，其中第二半透明部件是着色热塑性聚合物，其中第一半透明部件和第二半透明部件的重叠部分形成灯单元的透镜。
实施例8：实施例1和4中任意的塑料玻璃，其中使用多次注射模塑工艺生产塑料背门。
实施例9：实施例8中的塑料玻璃，其中第二半透明部件在多次注射模塑工艺的第二次注射中模塑至第一半透明部件上。
实施例10：实施例8中的塑料玻璃，其中不透明部件在多次注射模塑工艺的第二次注射中模塑至第一半透明部件上。
实施例11：实施例1中的塑料玻璃，其中遮蔽区域包含图案，并且其中该图案从车辆的外部是可见的。
实施例12：实施例4和11中任一项的塑料玻璃，其中图案包含梯度。
实施例13：实施例4和11中任一项的塑料玻璃，其中图案包含倒置釉料图案。
实施例14：实施例4和11中任一项的塑料玻璃，其中不透明部件形成图案。
实施例15：实施例4和11中任一项的塑料玻璃，其中膜形成图案。
实施例16：实施例15中的塑料玻璃，其中膜包括多个微观结构。
实施例17：实施例15-16中任意的塑料玻璃，其中膜包括热塑性聚合物。
实施例18：实施例17中的塑料玻璃，其中热塑性聚合物是聚碳酸酯。
实施例19：实施例15-18中任意的塑料玻璃，其中膜与第一半透明部件和不透明部件中的至少一个粘结。
实施例20：实施例19中的塑料玻璃，其中粘结发生在注射模塑工艺期间。
实施例21：实施例1和4中任意的塑料玻璃，其中遮蔽区域配置以隐藏粘合剂。
实施例22：实施例1和4中任意的塑料玻璃，其中塑料玻璃配置以附接至背门的壳体单元。
实施例23：实施例22中的塑料玻璃，其中壳体单元包括灯单元的空腔。
实施例24：实施例22中的塑料玻璃，其中使用粘合剂将塑料玻璃附接至壳体单元。
实施例25：实施例24中的塑料玻璃，其中遮蔽区域配置以隐藏将塑料玻璃附接至壳体单元的粘合剂。
总体上，本文公开的系统和方法可以可选地包括本文公开的任意适合的部件、由本文公开的任意适合的部件构成、或基本上由本文公开的任意适合的部件构成。本发明可被另外地或可选地设计，以便没有或基本不含本领域组合中使用的任意部件或者另外的对实现本发明的功能和/或目标是不必要的任意部件。
本文中值的范围的列举仅仅旨在充当单独指代落在该范围内每个单独的值的简写(除非本文另有说明)，并且将每个单独的值被并入到说明书中，如同其在本文中被单独列举。本文描述的所有方法可以任意适合的顺序执行(除非本文另有说明或通过上下文另有明确矛盾)。
连同示例的实施方式一起被描述的本公开中的方面已通过示例的方式展示，并因此本公开不旨在受到公开的实施方式的限制。而且，可将本文描述的各实施方式中的结构和特征施加到本文描述的其它实施方式中。因此，本领域技术人员将认识到本公开旨在包含包括在本公开的精神和范围内的所有修改和可选的布置，如由所附权利要求列出。

Claims (16)

1.车辆的背门的塑料玻璃，所述塑料玻璃包括：
半透明部件，其中所述半透明部件的部分形成所述车辆的后窗；
不透明部件，所述不透明部件模塑至所述半透明部件上，其中所述半透明部件和所述不透明部件的重叠部分在所述后窗近端形成遮蔽区域，
其中所述塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，
其中所述半透明部件在临近所述遮蔽区域的区域中包括第一纹理化表面，所述第一纹理化表面配置以隐藏所述车辆的部件，和
其中通过注射模塑工艺将所述第一纹理化表面形成在所述半透明部件上。
2.权利要求1中所述的塑料玻璃，其中所述半透明部件和所述不透明部件中的每个都包含聚碳酸酯。
3.权利要求1所述的塑料玻璃，其中所述遮蔽区域包含图案，其中所述图案从所述车辆的外部是可见的。
4.权利要求3中所述的塑料玻璃，其中所述图案包括倒置釉料图案。
5.权利要求1所述的塑料玻璃，其中所述不透明部件形成图案。
6.权利要求3中所述的塑料玻璃，其中膜形成所述图案。
7.权利要求6中所述的塑料玻璃，其中所述膜在注射模塑工艺期间粘结至所述半透明部件和所述不透明部件中的至少一个。
8.权利要求1-7中任一项所述的塑料玻璃，其中所述遮蔽区域配置以隐藏粘合剂。
9.权利要求1-7中任一项所述的塑料玻璃，其中所述塑料玻璃配置以附接至所述背门的壳体单元，
其中所述遮蔽区域配置以隐藏将所述壳体单元附接至所述塑料玻璃的粘合剂。
10.车辆的背门的塑料玻璃，所述塑料玻璃包括：
半透明部件，其中所述半透明部件的部分形成所述车辆的后窗；
不透明部件，所述不透明部件模塑至所述半透明部件上，其中所述半透明部件和所述不透明部件的重叠部分在所述后窗近端形成遮蔽区域，
其中所述塑料玻璃具有一体式模塑塑料构造，
其中所述不透明部件在所述遮蔽区域中形成图案，以及
其中通过注射模塑工艺将所述不透明部件形成在所述半透明部件上。
11.权利要求10中所述的塑料玻璃，其中所述半透明部件和所述不透明部件中的每个都包含聚碳酸酯。
12.权利要求10所述的塑料玻璃，其中所述图案从所述车辆的外部是可见的。
13.权利要求10-12中任一项所述的塑料玻璃，其中所述遮蔽区域包含倒置釉料图案。
14.权利要求13所述的塑料玻璃，其中利用所述遮蔽区域的单一连续部分形成所述倒置釉料图案。
15.权利要求10-12中任一项所述的塑料玻璃，其中所述遮蔽区域配置以隐藏粘合剂。
16.权利要求13所述的塑料玻璃，其中所述遮蔽区域配置以隐藏粘合剂。
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