聚合物产品,优选车辆轮胎技术领域
本发明涉及一种聚合物产品,优选一种具有两个侧壁的车辆轮胎,其中至少一个
图示安排在该聚合物产品的外表面上,其中该图示具有一个平面区域,该平面区域被一个
图案覆盖。
背景技术
聚合物产品例如是车辆充气轮胎以及通过技术设备由塑料制成的壳体零件。聚合
物产品具有材料(如PVC、PU、TPO)和/或弹性体材料(如橡胶)。
在此,术语“图示”包括插图、字符、公司名称、公司标志、标记、平面等。
作为此类的聚合物产品已知例如车辆充气轮胎。针对在侧壁上的字母或类似物的
单色的图示,在围绕轮胎侧壁上所示的字母而形成的该侧壁的表面区域中使用多个阴影部
分,即具有非交叉的线形隆起部作为单元的图案。在此,一般来说,这些线形单元从用阴影
部分覆盖的表面的边沿向边沿延伸。此类图案还可以在如下轮胎形成物中使用,其中在该
侧壁的基本上平坦的表面中形成大写地展示的字母,其中展示字母的这些平面设置有此类
的图案。在此,在没有字母设计的表面上以及在该字母设计的区域中的这些图案可以通过
光在这些线形隆起部的侧面的散射来影响带阴影的单色平面所实现的亮度效果。在此一般
来说,设置有这样的图案的表面区域比基本上平坦的、没有此类图案的表面区域看起来更
暗。因此,具有图案的表面区域与基本上平坦的、没有此类图案的表面区域的组合可以实现
该单色表面和该单色图示的对比明显的设计,并且与字母或其他符号的应用相关联地,还
可以对比明显地突出待传递的信息。
由DE 10 2012 105 864 A1已知一种此类的车辆充气轮胎。其中公开的车辆充气
轮胎的侧壁具有一个阴影部分作为具有多个单元的图案,其中这些单元形成为非交叉的线
形隆起部。一般来说,设置有该图案的表面区域比基本上平坦的、没有此类图案的表面区域
看起来更暗。通过线形的延伸和非交叉的安排,该阴影部分至少部分地、在很大程度上定向
地形成。
然而,由于该阴影部分的定向性,相对于不具有这样的阴影部分的表面区域所产
生的亮度效果或对比度是非常依赖于方向的,也就是说,非常依赖于入射的光的方向和/或
相对于该阴影部分的这些单元的延伸方向的观察位置或检测位置。此外,由于方向依赖性
以及该阴影部分的线形隆起部的纵向延伸,当轮胎从轮胎模具脱模时是不利的。尤其有问
题的是,进行固化后的弹性体材料的残余物粘附在固化模具的成型面处。此类的、污染固化
模具的粘附是不希望的,因为用被污染的固化模具只能模制出不干净的、不希望的轮胎表
面。因此,在较少的固化周期之后必须耗费时间和成本来清洁该固化模具并且在清洁期间
不用作成型模具。
发明内容
本发明所基于的目的在于,用简单的手段提供一种聚合物产品,该聚合物产品在
其外表面上具有至少一个带有图案的平面区域,借助于该平面区域能够获得一个具有更不
依赖于方向的对比度的、对比更强的图示,并且此外能够更可靠地生产该聚合物产品。
该目的如下地实现,其方式为:该图案是一个二维的点图案,其中该图案的每个点
是一个三维的单元,该三维的单元形成为该表面的一个隆起部或凹陷部,其中每个单元具
有一个平行于该表面的底面并且从该底面出发延伸直至其顶部高度S,其中该图案具有多
个单元,这些单元具有0.10mm至0.4mm、优选0.20mm至0.30mm的顶部高度S,并且其中该图案
具有多个单元,这些单元与相应地下一个相邻单元之间的间距B为0.10mm至0.50mm,优选
0.15mm至0.25mm,其中在这些单元的底面的几何重心之间测量这些间距B。
该平面区域的图案是一个二维的点图案。由此,该平面区域在二维中具有多个点。
每个点通过一个三维的单元形成,该三维的单元形成为该表面的一个隆起部或凹陷部。在
此,该点图案的每个单元至少通过其他单元的安排而在其底面的尺寸中受到限制并且因此
一般来说不从该图案的边沿向边沿延伸。这样的安排示出了小的定向性,尤其是比来自线
形隆起部的阴影部分更小的定向性。因此,在很大程度上降低了通过该图案获得的亮度效
果的方向依赖性。因此,可以更不依赖于方向地获得一个这样的平面区域与一个不具有这
样的图案的表面区域之间的对比度。因此,具有这样的图案的图示在光照射时具有更不依
赖于方向的对比度并且因此能够实施为对于更多观察情况都是对比强烈的。
0.10mm至0.4mm、优选0.20mm至0.30mm的顶部高度S,与0.10mm至0.50mm、优选
0.15mm至0.25mm的相对于下一个邻接单元的间距一起,被证明是特别适用于吸收和/或散
射地反射入射光。已显示出,带有这样的图案的平面区域具有特别暗的外观。首先,设置有
这样的图案的表面区域一般来说比基本上平坦的、没有此类图案的表面区域或者比设置有
由线形隆起部组成的阴影型图案的表面区域看起来更暗。
由此创造一种聚合物产品,该聚合物产品在其外表面上具有至少一个带有图案的
平面区域,其中该图案如下地构型:该图案可以实现对比还更强烈的图示。
该图示可以通过一个模具的对应设计的成型面来赋形地“压制”到该聚合物产品
的外表面中。无需特别的薄膜,无需特别的聚合物材料并且也无需进一步的工作步骤。
通过线形单元向几乎点状的单元的过渡来降低这些单元的定向性还有利于该聚
合物产品从模具中的可脱模性。可脱模性在很大程度上不依赖于脱模方向,并且由于聚合
物产品的不完全脱模造成的模具污染得以减小。这可以实现该聚合物产品的更可靠的可产
生性。
在一个优选的实施方式中,该图案的这些单元中的每个单元的底面的最大直线尺
寸为0.1mm至0.35mm,优选0.22mm至0.28mm。具有这样的尺寸的单元被证明为特别适用于更
不依赖于方向地产生更暗的印象。由此可以实现对比还更强烈的图示。
在一个特别简单的实施方式中,该图案的所有单元形成为相同的。
在另一个优选的实施方式中,所有单元形成为该表面的凹陷部。凹陷部特别适用
于光的捕获和吸收。由此创造一种具有图案的聚合物产品,该图案实现特别低的亮度值,由
此可以实现对比度还更强烈的图示。此外,这样的单元在模具的污染方面被证明是特别有
利的,由此可以特别可靠地生产这样的产品。
在另一个优选的实施方式中,该图案对应于一个二维的点阵。根据规则的二维点
阵结构来规则地安排这些单元可以影响图案与入射光的交互作用。在此,二维的六边形的
点阵已被证明是特别适合的。二维的六边形的点阵是如下点阵,它的两个点阵矢量具有相
同的长度并且彼此围城60°的角度。
在一个优选的实施方式中,该图案具有多个旋转对称的单元,优选呈半椭圆、半
球、锥体、截头锥或圆柱形状的旋转对称的单元,特别优选呈拉长的半椭圆形状的旋转对称
的单元。这些单元的底面总是一个圆。半拉长的椭圆形状的单元的顶部高度S大于该单元的
底面半径。旋转对称的单元不具有优选的反射方向并且因此特别适用于生产更不依赖于方
向的、对比强烈的图示。此外,这些单元在其隆起或凹陷的区域中不具有和具有很少的拐角
和/或边缘,这对可脱模性产生有利的影响。
还便利的是,该图案具有多个单元,这些单元关于围绕固定角度的旋转是对称的,
例如具有三角、四角或更多角的底面的、等边的角锥体或对应的截角锥体。这样的单元还具
有反射特性的很小的定向性。
还通过以下方式给出一个优选的实施方式:该图案的这些单元具有子结构、尤其
通过这些单元的高度轮廓的离散化而形成的子结构。子结构可以使该图案显得更暗。单元
的高度轮廓的离散化通过如下方式产生:该离散的单元的隆起部或凹陷部仅占据相对于底
面的、有限数量的离散的间距值,由此得出台阶结构。出于生产技术的原因,离散的高度轮
廓也是有利的。这样的离散的高度轮廓可以以简单的方式方法通过激光凹版印刷作为凹轮
廓(Negativprofil)刻入该赋形用的成型面中。便利的是,每个台阶具有正方形的台阶基
面。然后,该离散的单元的这些正方形的台阶基面至少覆盖初始的单元的底面。通过离散的
值给出每个台阶的高度,该离散的值接近在被台阶的基面覆盖的区域中的、初始的单元的
高度平均值。该高度轮廓的其他离散化也是可行的。
如下图案已被证明是针对图示、尤其针对在轮胎侧壁上的图示特别有利的实施方
式,该图案对应于一个二维的六边形的点阵,其中该图案的所有单元形成为呈拉长的半椭
圆形状的凹陷部,其底面的直径为顶部高度S的至多2/3并且其中这些单元在此具有子结
构,该子结构通过这些单元的高度轮廓的离散化而得出。
便利的是,相对于该聚合物产品的表面的、与该平面区域邻接的区域,该平面区域
在竖直方向上降低或升高,优选降低。通过该平面区域的降低或升高可以额外地改善这样
的图示的对比度。此外,降低提供了免受表面的机械负载(如磨损)的保护。
这样的图案显著地适用于字符或公司标志的图示。有利的是,该平面区域完全或
部分地示出一个字符或公司标志,或者该平面区域完全或部分地围绕一个字符或公司标
志。
聚合物材料、尤其弹性体材料显著地适用于该聚合物产品。
在一个优选的实施方式中,该聚合物产品是一种技术设备、尤其技术消耗品(如显
示屏)的塑料壳体,优选以注塑法来生产该聚合物产品。在另一个实施方式中,该聚合物产
品是一种橡胶制品,如气囊、传输带或车辆轮胎。
在一个特别优选的实施方式中,该聚合物产品是车辆轮胎,尤其是在至少一个侧
壁上具有该平面区域的车辆轮胎。这样的图案显著地适用于在车辆轮胎的单色侧壁上的、
对比明显的图示。该车辆充气轮胎可以是用于双轮车或乘用车或商用车辆的轮胎。例如在
径向的构造方式中,用于乘用车的车辆轮胎一般具有不透气的内层、包含增强载体的径向
胎体(该径向胎体从该轮胎的顶点区域出发、经过侧壁、直至到达胎圈区域中并且大多情况
下通过盘绕防拉伸的胎圈芯而锚固在该胎圈区域中)、在径向上位于外侧的成型的胎面以
及在该胎面与该胎体之间安排的帘线带,该帘线带在径向外侧覆盖有带束箍带(Gü
rtelbandage)。
附图说明
根据附图对本发明的其他特征、优点及细节进行详细说明,附图示出了多个示意
性的实施例。在此示出
图1示出了根据本发明的聚合物产品的外表面的一个俯视图的局部图;
图2示出了沿着A-A穿过图1的聚合物产品的一个截面图;
图3示出了根据图2的具有多个具有离散的高度轮廓的单元(的一个截面图;
图4示出了具有两个图示的车辆充气轮胎的一个侧视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的聚合物产品2的外表面1的一个俯视图的局部图。该表面1
具有一个图示3,其中所示出的局部图是图示3的一部分。该图示3具有一个平面区域4,该平
面区域被一个图案覆盖。在此,该图案是一个二维的六边形的点阵,其中该图案的每个点是
一个三维的单元5,该三维的单元形成为该表面1的凹陷部。每个单元5具有一个形成为圆形
的底面6,并且从该底面出发延伸直至其顶部高度S。在此,所有单元5形成为相同的。该局部
图还具有该表面1的、与平面区域4邻接的区域7,这些邻接的区域不具有这样的图案。
图2示出了穿过聚合物产品2的一个截面图,该聚合物产品在其表面1上具有一个
如图1中所示的图案。在此,该截面图沿着图1中所示的线A-A延伸。这些单元5形成为旋转对
称的并且具有拉长的半椭圆的形状,也就是说,顶部高度S大于该底面6的直径D。该顶部高
度S为大约0.25mm,该直径D为大于0.16mm,这在圆形的情况下也对应于该底面的最大直线
尺寸。相对于相应地下一个相邻单元的间距B为大约0.21mm,其中在这些单元的底面的几何
重心之间测量该间距B,这在图2中所示的情况下对应于这些顶点的间距B。相邻的单元的底
面的边沿以C=0.06mm间隔开。相对于表面1的、与该平面区域4邻接的区域7,具有该图案的
平面区域在竖直方向上降低了X,其中X=0.1mm-0.25mm。
图3示出了与图2相同的、减少到该平面区域4的截面图,然而这些单元5的高度轮
廓被离散化。可以清楚地看出该台阶结构。在此,每个台阶8具有一个边缘长度9为0.02mm
的、正方形的台阶基面。在此,每个台阶8具有如下高度,该高度为从0至顶部高度S的256个
等距的间距值之一。在此,可以将该高度分配给每个台阶,该高度接近在被台阶8的基面覆
盖的区域中的初始的单元的高度平均值。因此,具有离散的高度轮廓的单元5的这些正方形
的台阶基面至少覆盖该初始的单元的圆形的底面6。因此,具有离散的高度轮廓的这些单元
5不再是旋转对称的。
图4示出了车辆轮胎10的一个侧视图。该车辆轮胎是以常规的方式构造的。在该侧
视图中,可以看见该车辆充气轮胎的侧壁11的表面1。该车辆充气轮胎在其表面1上具有根
据本发明的两个图示3,这些图示分别具有一个字符12、13。被字符12覆盖的平面通过一个
平面区域4形成,该平面区域通过一个根据图3的图案被覆盖。字符12的该平面区域4由一个
不具有这样图案的邻接区域7围绕。与此相反地,围绕字符13的该表面通过根据本发明由一
个图案覆盖的平面区域4形成。由字符13覆盖的该平面相反地通过不具有这样的图案的区
域7给出。
附图标记说明
(说明书的一部分)
1 表面
2 聚合物产品
3 图示
4 表面的平面区域
5 单元
6 底面
7 表面的邻接区域
8 台阶
9 边缘长度
10 车辆充气轮胎
11 侧壁
12、13 字符
B 间距
C 间距
D 直径
S 顶部高度
X 竖直下降的尺寸