Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrkomponenten-Spritzgussbauteil für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, mit einer ersten Kunststoffkomponente aus einem Polymethylmethacrylat, gebildet mittels eines ersten Spritzgussschrittes und mit einer zweiten Kunststoffkomponente aus einem Polymethylmethacrylat, die mittels eines zweiten Spritzgussschrittes an die erste Kunststoffkomponente zumindest teilweise angespritzt oder überspritzt ist, sodass mit den beiden Kunststoffkomponenten ein Materialverbund gebildet ist.

STAND DER TECHNIK

Die DE 10 2005 038 932 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Spritzgussbauteils, und es wird eine erste Kunststoffkomponente mittels eines ersten Spritzgussschrittes hergestellt, und anschließend wird eine zweite Kunststoffkomponente mittels eines zweiten Spritzgussschrittes an die erste Kunststoffkomponente zumindest teilweise angespritzt oder überspritzt. Somit wird mit den beiden Kunststoffkomponenten ein Materialverbund gebildet.

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Spritzgussbauteils kommt auch zur Herstellung von Deckscheiben für Rückleuchten von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Beispielsweise zeigt die DE 199 41 524 A1 eine Rückleuchte für ein Fahrzeug mit einer Abschlussscheibe, und zur Herstellung verschiedener Lichtfarben, beispielsweise einem roten Bremslicht und einem gelben Blinklicht, werden farbige Kunststoffkomponenten eingesetzt.

Wird, wie heute üblich, ein Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren zur Herstellung einer Abschlussscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges eingesetzt, insbesondere zur Herstellung der Deckscheibe einer Rückleuchte, wird zunächst wenigstens eine erste Kunststoffkomponente gespritzt, und anschließend wird die zweite Kunststoffkomponente durchgehend über die erste oder die ersten vorgespritzten Kunststoffkomponenten an diese angespritzt, sodass die zweite Kunststoffkomponente die ersten, beispielsweise auch einzelnen Kunststoffkomponenten, überspannt. Über dem Randbereich entlang der Teilungslinie zwischen den beiden Kunststoffkomponenten bilden sich dabei unter bestimmten Voraussetzungen unmittelbar oder nach einer Weile Schädigungen aus.

Figur 2 zeigt beispielhaft einen Riss 15, der sich im Randbereich 12 zwischen den beiden Kunststoffkomponenten 10 und 11 bildet, wie bei bestehenden Kunststoffverbünden zu beobachten ist. Der Riss 15 geht dabei aus von einem Spalt 14 im Randbereich 12, und in den Spalt 14 dringen zunächst Feuchtigkeit, Wasser und weitere Medien, Verunreinigungen und dergleichen ein, sodass sich der Riss 15 weiter zwischen die beiden Kunststoffkomponenten 10 und 11 hinein erstreckt. Ursächlich für die Bildung des Risses 15 sind klimatische Einflüsse, vor allem wechselnde Feuchtigkeit und wechselnde Temperaturen, wobei auch der Einfluss von Reinigungsmedien, Alkoholen und ähnlichem zur Rissbildung 15 führen kann. Aufgrund der dekorativen Wirkung, die Fahrzeug-Rückleuchten erfüllen, sind derartige Schadensbilder inakzeptabel.

In modernen Beleuchtungseinrichtungen von Fahrzeugen finden Mehrkomponenten- Spritzgussbauteile Anwendung, die aus den Komponenten Polymethylmethacrylat aufgebaut sind. Beispielsweise zeigt die DE 10 2013 213 542 A1 eine Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Abschlussscheibe, die ein Polymethylmethacrylat aufweist. Dabei sind grundsätzlich nicht nur die Deckscheiben oder Abschlussscheiben aus Polymethylmethacrylat aufgebaut, wobei auch innenliegend in der Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise auch in einem Frontscheinwerfer, Komponenten aus Polymethylmethacrylat Verwendung finden, die auch an der Bildung eines Materialverbundes beteiligt sind.

Die vorgenannten Schadensbilder, insbesondere im Randbereich entlang der Teilungslinie zwischen den beiden Kunststoffkomponenten, treten auch und insbesondere bei Kunststoffen umfassend Polymethylmethacrylat auf. Folglich ist es wünschens- wert, basierend auf der Werkstoffkombination Polymethylmethacrylat- Polymethyl- methacrylat auftretende Schädigungen zu vermeiden.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Mehrkomponenten- Spritzgussbauteils für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges, bei dem die vorstehend beschriebenen Schädigungen nicht mehr auftreten. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, Spalte, Risse, und sonstige optische Beeinträchtigungen im Randbereich auf der Teilungslinie zwischen den beiden Kunststoffkomponenten zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Mehrkomponenten-Spritzgussbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass wenigstens eine der Kunststoffkomponenten ein schlagzähes Polymethylmethacrylat mit einer Schlagzähigkeit nach Charpy von wenigstens 30 kJ/m ² aufweist.

Bei der Verwendung eines schlagzählen Polymethylmethacrylat mit einer Schlagzähigkeit nach Charpy von wenigstens 30 kJ/m ² konnte überraschend festgestellt werden, dass eine Rissbildung im Randbereich entlang der Teilungslinie zwischen den beiden Kunststoffkomponenten erheblich reduziert oder sogar vermieden werden konnte. Dabei kann eine der beiden Kunststoffkomponenten schlagzäh modifiziert sein oder es sind sogar beide Kunststoffkomponenten aus einem schlagzähen Polymethylmethacrylat ausgebildet. Die Schlagzähigkeit nach Charpy kann einen Wert von wenigstens 30 kJ/m ² , bevorzugt von wenigstens 35 kJ/m ² , besonders bevorzugt von wenigstens 50 kJ/m ² und am meisten bevorzugt von wenigstens 100 kJ/m ² aufweisen, wobei besonders gute Ergebnisse bereits erreicht wurden bei einer Schlagzähigkeit nach Charpy von 35 kJ/m ² . Beispielsweise sind schlagzähe Polymethylmethacrylat (PMMA) unter dem Markennahmen Plexiglas Resist AG 100 bekannt, und die typischen Eigenschaften sind eine hohe Witterungsbestädigkelt, eine exzellente Transmission und Klarheit, eine brillante Optik, ein geringes Gewicht, das halb so groß ist wie das Gewicht von Glas, eine hervorragende ökobilanz, und zudem ergibt sich ein angenehmes Griff- und Klangverhalten von daraus hergestellten Formteilen. Schlagzäh modifizierte PMMAs sind gekennzeichnet durch höchste Bruchfestigkeit und Schlagzähigkeit, die mehr als 30-fach höher ist als die von Glas. Weiterhin ergibt sich eine verbesserte Spannungsrissbeständigkeit, die sich insbesondere auswirkt auf die Vermeidung einer Rissbildung, und besonders vorteilhaft kann diese Eigenschaft genutzt werden für Mehrkomponenten- Spritzgussbauteile, wobei die Rissbildung bereits dann besonders reduziert wird, wenn wenigstens eine der beiden Kunststoffkomponenten ein schlagzäh modifiziertes Polymethylmethacrylat ist.

Die nominelle Bruchdehnung der schlagzähmodifizierten Kunststoffkomponente kann beispielsweise einen Wert von wenigstens 40 % und bevorzugt 45% aufweisen. Auch kann das PMMA so modifiziert sein, dass die Streckspannung einen Wert von wenigstens 50 MPa aufweist.

Besonders gute Ergebnisse haben sich gezeigt, wenn die aus einem schlagzäh modifizierten Polymethylmethacrylat ausgebildete Kunststoffkomponente die zweite Kunststoffkomponente bildet, die über die wenigstens eine erste Kunststoffkomponente überspritzt oder angespritzt wird. So können aus dem Materialverbund beispielsweise Deckscheiben für Rückleuchten eines Fahrzeuges hergestellt werden, und die außenliegende Kunststoffkomponente, die die weitere Kunststoffkomponente überdeckt, ist einteilig ausgebildet und erstreckt sich über der gesamten Rückleuchte, und durch die schlagzähen Eigenschaften ergibt sich zudem eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenäußere mechanische Einflüsse der Deckscheibe.

Die weiteren mechanischen Eigenschaften betreffen beispielsweise das Zug-Modul, das etwa 2.200 MPa aufweist, während die nominelle Bruchdehnung beispielsweise bei 45 % liegt. Die Charpy Schlagzähigkeit liegt mit besonderem Vorteil bei bis zu 120 kJ/m ² bei einer Raumtemperatur von 23 °C.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht von zwei Kunststoffkomponenten, die im Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren aneinander angespritzt sind, wobei ein Randbereich zwischen den beiden Kunststoffkomponenten dargestellt ist,

Fig. 2 eine Ansicht des Randbereiches mit einem Schadensbild umfassend einen

Riss,

Fig. 3 eine detaillierte Ansicht des Randbereiches, der schadensfrei ausgebildet ist.

Figur 1 zeigt eine teilweise schematische Ansicht eines Mehrkomponenten- Spritzgussbauteils 1 mit einer ersten Kunststoffkomponente 10 und mit einer zweiten Kunststoffkomponente 11. Die beiden Kunststoffkomponenten 10 und 11 sind im Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt, indem die erste Kunststoffkomponente 10 mittels eines ersten Spritzgussschrittes hergestellt wird und wobei die zweite Kunststoffkomponente an die erste Kunststoffkomponente 10 angespritzt wird. Somit wird der gezeigte Materialverbund gebildet, der beispielsweise eine Deckscheibe einer Rückleuchte eines Fahrzeuges bilden kann. Beispielsweise ist die erste Kunststoffkomponente 10 durchgehend ausgebildet und überspannt die gesamte Rückleuchte. Die zweite Kunststoffkomponente 11 kann beispielsweise eine lokal begrenzte eingefärbte Komponente sein, etwa zur Bildung eines roten Bremslichtes oder eines gelben Blinklichtes. Zwischen den beiden Kunststoffkomponenten 10 und 11 bildet sich eine Teilungslinie 13 im Randbereich 12 aus, die insbesondere umlaufend ausgebildet ist und die Kunststoffkomponenten 10 und 11 vollumfänglich umschließt. Dabei müssen nicht beide Kunststoffkomponenten 10 und 11 im Randbereich abschließen und es ist ebenso möglich, dass eine Kunststoffkomponente 10 oder 11 die jeweils andere Kunststoffkomponente 10, 11 überragt.

Figur 2 zeigt ein Detail im Randbereich 12 des Mehrkomponenten-Spritzgussbauteils mit der ersten Kunststoffkomponenten 10 und mit der zweiten Kunststoffkomponente 11 , und im Randbereich 12 ist ein Spalt 14 entstanden, von dem ausgehend ein Riss 15 ausgebildet ist, und das Mehrkomponenten-Spritzgussbauteil weist zwei Poly- methylmethacrylat-Komponenten auf. Aufgrund der dekorativen Eigenschaften, die Deckscheiben von Rückleuchten für Fahrzeuge erfüllen müssen, ist ein solcher Riss 15 inakzeptabel. Insbesondere durch die Vorbildung eines Spaltes 14 können sich in diesen Verunreinigungen, chemische Stoffe, beispielsweise Reinigungsmittel, Alkohole und dergleichen sammeln, welche Einflüsse schließlich zur Bildung des Risses führen.

Figur 3 zeigt ein Verbund aus den Kunststoffkomponenten 10 und 11 , und beide Kunststoffkomponenten 10 und 11 sind aus einem Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt. Wenigstens eine der beiden Kunststoffkomponenten 10 oder 11 weist ein schlagzäh modifiziertes PMMA auf, sodass, wie die beispielhafte Ansicht zeigt, im Randbereich 12 kein Spalt 14 und auch kein Riss 15 mehr gebildet ist.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste

I Mehrkomponenten-Spritzgussbauteil 10 erste Kunststoffkomponente

I I zweite Kunststoffkomponente

12 Randbereich

13 Teilungslinie

14 Spalt

15 Riss