用木质材料层包覆部件的方法以及用这样的层包覆的部件 技术领域 本发明涉及具有包覆有木质材料层的表面的部件的制造方法， 以及包覆有木质材 料层的部件。
背景技术 出于美观的原因， 经常需要提供具有木质材料层如木材的部件， 例如在机动车辆 的仪表板或内部装饰部分上， 这些部件有时具有不可展开的形状。
通常， 这些部件通过其中至少某些操作是手工操作的方法来形成， 所述操作例如 为涂清漆、 抛光和施用清漆层。需要这些操作是因为， 当木质材料层是弯曲的时， 经常发生 伴随着纤维断裂或分离的木质材料纤维裂缝， 或褶皱 ； 因而这些木质材料层必须用粉末清 漆在木质材料上大量涂敷， 因为它必须填充木质材料中存在的裂缝和间隙。
还已知一种方法， 其中使用在一个或多个步骤中压制的多个木质材料层形成表面 层。然后将该表面层粘合到刚性载体上或用于复制浇铸。然后将获得的部件用手修整， 以 用腻子或木浆填充可能的裂缝。 然后， 将该部件用常规清漆例如基于聚氨酯、 聚酯或纤维素 的清漆进行涂饰。
这样的制造方法具有很多缺点， 因为它需要施用多层清漆， 还要在层之间用手打 磨。因而， 角部的裂缝产生质量差的印象。不能形成某些凹的或凸的形状。此外， 获得的 手感产生合成材料的感觉， 也就是说很光滑， 不能感觉到木质材料的粗糙感， 除非清漆层很 薄， 在这种情况下其保护功能 ( 特别是抗紫外线功能 ) 降低。
为了克服这些主要的缺点， 也就是说为了避免多个生产步骤， 其中至少一些是手 工的， 已提出将基于合成树脂的柔性层施用于木质材料层的外表面上， 然后将获得的复合 物在压制操作中与该部件结合， 任选地通过加热。 为此， 置于木质材料层上的表面层是柔性 的， 以便当将它置于待涂布的部件表面和模具之间时， 它适应木质材料层的表面所采取的 形状。
尽管这样的方法避免了手工涂清漆操作和手工抛光， 但是已发现， 当表面不是平 面时， 它不能有效实施， 这特别是因为在木质材料中在弯曲位置形成裂缝。此时， 由于柔性 外层的存在， 不再能够修复裂缝。 因此， 看来这样的方法不能有效地用于木质材料层。 此外， 当该层足够厚以提供保护时， 获得的手感是光滑的， 也就是说不同于木质材料的手感。
发明内容
本发明的目的是这样一种实施方法 ： 它具有上述方法的优点， 即使得可以在单步 方法中将装饰性木质材料层施用到表面上， 即使该表面是不可展开的 ； 但是不具有以裂缝 形式出现的外观缺陷引起的缺点。 根据一种改进， 当涂层足够厚以提供良好的保护时， 直接 地或者在雕刻后， 该方法可获得木质材料的手感和外观。
更具体地说， 已发现， 为了用木质材料薄层包覆载体的外表面， 当使用在拉伸和压 缩两方面弹性比木质材料薄层的弹性大至少 5％并且优选大至少 10％的透明组合物层时，该弹性外层一方面向凸出部分施加拉伸力， 该拉伸力与木质材料薄层的表面相切从而保持 其内聚力并且在该整个该表面上分布， 另一方面向凹入部分施加压缩力， 该压缩力抵制褶 皱的形成， 从而使木质材料层的可见面即没有裂缝也没有可见的褶皱。
这样的方法具有很多优点。首先， 它避免了使用手工操作。因为， 当木质材料层 处于平坦状态或者当它从柱面上经过时进行木质材料 - 透明组合物复合物的形成， 因而可 以容易地在工业方法中涂敷。另一个优点来自以下事实 ： 由未包覆的部件到获得用木质材 料 - 组合物复合物包覆的部件， 成品部件的制造仅需要在压机中的单个操作。另一优点是 在制造后不需要修整。另一个优点是成品部件的表面可具有类似于木质材料的手感。
更具体地说， 本发明涉及用木质材料薄层包覆部件表面的方法， 该方法包括选择 至少部分地由将在成品部件中可见的木质材料薄层构成的包覆板材， 用含有合成树脂的组 合物的薄层涂敷该板材的表面， 并将经涂敷的板材固定到部件的表面上 ； 根据本发明， 在经 涂敷的板材的固定步骤中， 沉积于板材的表面上的组合物层具有在所有方向上比木质材料 薄层的弹性大至少 5％并且优选大至少 10％的弹性， 并且该组合物层是透明的以使得木质 材料层通过该组合物层可见。
优选地， 该方法在用含有合成树脂的组合物薄层涂敷该板材的表面的步骤之后包 括至少部分地焙烤该组合物的步骤。在该实施方案中， 将经涂布的板材固定到部件表面上 的步骤包括将经涂布的板材向部件表面上压制的步骤。 在另一实施方案中， 将经涂布的板材固定到部件表面上的步骤包括将经涂布的板 材布置在模具中的步骤， 其中透明组合物层抵靠着模具的表面， 以及在木质材料薄层的一 侧在模具中注射用于构成部件主体的塑料的步骤。
优选地， 在将经涂布的板材向部件表面上压制的步骤之前， 将粘合剂布置在经涂 布的板材和部件的表面之间。
选择包覆板材的步骤包括从完全由木质材料形成的板材以及由布置在柔性载体 上的木质材料形成的板材中选择。
优选地， 在涂敷该板材的表面的步骤之后并且在将经涂敷的板材固定到部件表面 之前， 该方法包括将坯料切割成与待包覆的部件的表面的构形相对应的构形的步骤。
当部件的表面不是平面时， 例如当它是不可展开的时， 本发明是特别有利的。 在这 种情况下， 选择包覆板材的步骤有利地包括选择可以以 15mm 的半径在所有方向上弯曲并 且不存在木质材料裂缝的板材。
优选地， 涂布步骤选自在平坦状态下在木质材料层上进行的涂布步骤以及当木质 材料层从柱面上经过时进行的涂敷步骤。
优选地， 涂敷步骤选自通过辊涂进行的涂敷步骤、 通过喷射进行的涂敷步骤以及 幕帘涂敷步骤。
优选地， 透明组合物选自清漆和油漆 (laque)。
在一种方案中， 透明组合物是着色的， 例如为了改变木质材料的可见的颜色。
根据一种特别有利的改进， 在用含有合成树脂的组合物的薄层涂敷该板材的表面 之后， 该方法包括雕刻与木质材料层相对的透明组合物表面的步骤。
优选地， 雕刻透明组合物表面的步骤使用雕刻筒 (cylindre degravure) 进行。
优选地， 在组合物已经过了至少部分地焙烤组合物的步骤 ( 例如交联 ) 的至少一
部分时， 进行该雕刻步骤。
对于将经涂敷的板材固定到部件表面上的步骤， 有利的是通过在例如大于 40℃、 特别是 90 和 130℃之间的温度下加热来进行。
本发明还涉及具有用木质材料层包覆的表面的部件， 该木质材料层的外表面用透 明组合物层覆盖， 该组合物层具有在所有方向上比木质材料薄层的弹性大至少 5％并且优 选大 10％的弹性。
例如， 木质材料层的涂敷表面不是平面， 特别是不可展开的。
优选地， 透明组合物层的外表面被雕刻。例如， 雕刻图案是典型的木质材料纹理。
当然， 本方法的可以各自彼此独立地已知的各个步骤在本领域技术人员已知的包 覆有木质材料的部件的制造条件下实施。
在本申请中， 术语 “透明” 用于限定组合物层的性质， 但是该术语也覆盖 “至少半透 明” ， 因为木质材料的图案也可以通过这样的半透明层而显现。
在本申请中， 术语 “弹性” 指的是拉伸和压缩方面的弹性， 因为它基本上是减少裂 缝的拉力和减少褶皱的压力。 具体实施方式
下面将更详细地考虑本发明的各种特征。
木质材料 ( 下面考虑为木材 ) 薄层可以完全由木材形成， 或者可以由柔性载体承 载的木材薄层构成， 所述柔性载体例如为纺织材料特别是布或无纺布、 纸或橡胶薄板。
木材薄层的厚度当然取决于包覆板材在成品部件中必须采取的最小曲率半径以 及木材的性质。 例如， 当包覆不可展开的表面时， 有利的是， 在根据本发明的任何处理之前， 该薄层能够在所有方向上以 15mm 的半径弯曲并且不存在木材的裂缝。木材的性质一方面 取决于木材的种类， 它根据木材的来源和处理而具有或多或少的柔性或刚性 ； 另一方面取 决于层的表现形式， 即它是连续的或由相邻的块形成， 及其切割方向， 优选沿着木材的纹理 切割。
板材的涂敷可以或者在平坦状态下进行， 例如使用辊筒设备、 通过喷射或者通过 组合物的幕帘， 或者在柱面上进行， 例如使用沿着柱面的母线施涂的辊筒， 将包覆板材插入 其中。柱面上的涂敷也可以通过喷射进行。
合成树脂可以基于天然或石化产品成分。
有利的是， 木材层的涂敷步骤为涂布 (enduction) 操作， 即用组合物浸渍木材以 便良好地固定， 从而使它可以良好地分布应力。在一种方案中， 对于某些组合物， 有利的是 在用透明组合物涂敷之前， 对木材表面施用固定层， 该固定层经常称为 “底层涂料” 或 “底 漆” 。这两种操作也可以累积。
当通过辊筒、 喷射或幕帘施用的透明组合物具有根据本发明不足的弹性性能时， 它必须经过预处理， 例如部分焙烤。例如， 这样的组合物可以经过焙烤聚合， 以便涂层具 有本发明所需的弹性， 即具有在所有方向上比木材薄层的弹性大至少 5％并且优选大至少 10％的弹性。
尽管施用于木材的透明组合物优选为对木材的外观没有化学作用的类型， 但是其 基本成分可以是可在宽范围变化的化学种类。根据本发明， 必须能够使该组合物处于一定的物理状态， 以便它具有当复合物成型 ( 例如在模具中 ) 时所需的弹性。
在一个实施例中， 可以使用例如具有双组分聚氨酯基组成的清漆作为透明组合 物。优选施用于常规类型的固定层上。焙烤后透明组合物层的厚度有利地在 20 和 100μm 之间。木材 - 清漆复合物在其成型 ( 例如通过压制 ) 前在 80℃下进行 30 分钟的焙烤。
根据一种可能的改进， 在焙烤后或在焙烤过程中， 与木材层相对的透明组合物的 表面经过对与木材层相对的表面的雕刻步骤， 从而使成品部件的最外表面具有例如模拟切 割木材的层的界限的纹理或图案。例如， 透明组合物的表面的雕刻步骤使用具有雕刻表面 的辊筒进行。 因而， 在成品部件上形成的组合物层可以具有足以提供良好保护的厚度， 同时 由于组合物的透明性而提供木材的手感和外观。
将经涂敷的板材固定到部件表面上的步骤可以通过将经涂敷的板材向部件表面 上压制而进行。 当部件的表面不是平面时， 例如是不可展开的时， 该操作优选在封闭模具中 通过加热压机进行。
更具体地说， 压制包括将由包覆板材和透明组合物构成的复合物置于未包覆的部 件的表面上， 将用于将该复合物固定到部件上的粘合剂组合物置于其间。该粘合剂组合物 可以是任何已知类型， 只要它在压制步骤中使用的温度和压力条件下提供足够的粘合。这 种粘合剂组合物的提供者给出这些性能， 以便本领域技术人员能够根据该部件和该复合物 的特征和制造商的说明容易地选择合适的粘合剂。 在压制过程中将包覆板材成型为具有例如不可展开表面的部件的形状， 在该过程 中使木材薄层成型为表面的形状， 同时透明层在木材层的表面的平面内对木材表面施加弹 性力， 该弹性力抵抗凸起的弯曲部分中裂缝的形成并且抵抗凹入的弯曲部分中褶皱的形 成。该压制操作有利地在大于 40℃并且有利地在 90℃和 130℃之间的温度下进行。
当经包覆的部件离开压机时， 可以发现， 一方面木材的表面既没有褶皱也没有可 见的裂缝， 另一方面组合物的外表面具有舒适的、 类似于木材的手感， 特别是当该复合物经 过了雕刻操作时。该部件可以以其现有的状态使用。当该部件没有进过雕刻操作时， 它在 手感方面的性能取决于透明组合物层的表面状态 ( 光滑、 类似缎的光滑感、 消光 ) 以及木材 层的表面状态。
在实施固定步骤的另一种方式中， 经涂敷的板材向部件表面上的压制通过以下方 式进行 ： 将经涂敷的板材布置在模具中以便透明组合物层与一个半模的表面相邻， 将第二 个半模闭合到第一个半模上， 并在木材薄层一侧向模具中注射用于构成该部件的主体的塑 料。当然， 仅仅在塑料的注射温度不存在损害木材 - 透明组合物复合物的性能的风险时， 才 可以考虑这样的方法。
在固定步骤后， 可以使透明层保留柔性且弹性的状态 ； 然而， 由于它通过防止裂缝 和褶皱的形成而保持木材的表面， 当焙烤仅提供预聚合时， 也可以使它经过其它步骤， 例如 更强化的聚合。 在该操作中， 木材层的表面不具有形成裂缝的能力， 因为它永久地保持通过 施加分散在整个表面上的力而获得的形状。
尽管已说明本发明用于机动车辆内部装饰的部件， 但是本方法也可以用于其它领 域， 例如用于家具、 室内配件、 船或飞机配件。
尽管已将用于雕刻组合物表面的方法描述为对用透明组合物层涂布平的或不平 的表面的方法的改进， 该组合物层具有在所有方向上比木质材料薄层的弹性大至少 5％并
且优选大至少 10％的弹性， 但是该雕刻方法也可以用于非透明层和 / 或不具有在所有方向 上比木质材料层的弹性大至少 5％的弹性的层。
以上说明指名了所有操作可以用工业方式进行， 没有任何手工步骤。 因此， 获得的 具有不可展开表面的经包覆部件可以是廉价的， 同时获得的外观是出色的并且经常比通过 手工方法获得的更好。7