CN105313266A - 在塑性材料模体中产生三维图案的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在塑性材料模体中产生三维图案的方法，特别是涉及用于制造具有三维图案的模体的注塑方法，涉及借助该方法制造的聚合物模体，以及涉及其特别是用于装饰性目的的用途。

Description

在塑性材料模体中产生三维图案的方法
技术领域
本发明涉及用于在塑性材料模体(moulding)中产生三维图案的方法，特别是用于制造在其一个表面上具有三维图案的聚合物模体的注塑方法，涉及具有该类型的三维图案的聚合物模体，以及涉及其用途。
背景技术
塑性材料制品上的装饰性三维图案是已知的，并且已经使用一段时间。它们给予所述产品独特的外观，所述外观表明深度并以有利的方式与常规图形相区别。模体或片材常常在其至少一个其表面上被压印或结构化，以最终具有三维图案。为了实现具体的光学效应，模体还有片材两者通常以多层组合并压印成多层结构。此外，其还可以配备有功能性和/或装饰性涂层，通常以涂料的形式，所述涂料还可以任选地包含金属效果颜料等，例如以增加三维结构的光泽。
然而，该类型的结构化通常与高的设备复杂度相关，因为压印模具和其他复杂结构化机构必须整合到与费力和成本关联的产品生产的通常多步骤的工艺中，特别是如果结构层随后要进一步涂覆的话。
因此，例如JP-A-07-137221和JP-A-05-092538公开了装饰性层体系，其各自包括压印或另外的结构化层，其还可以包括光泽颜料，通常经由印刷油墨在聚合物基材和聚合物顶层之间施加。该类型的复合材料的生产需要多个不同的操作步骤和不同材料层彼此间复杂的层压或其他粘合。由于两种所述情况均表示天然木纹的复制，因此当以粘合方式在彼此顶部铺设多个材料层时，在视觉方面微小的误差与大的缺点不相关。然而，如果待实现的图案意在呈现精确的、限定的形状，则需要非常精确的工作，因此这具有提高的生产过程的复杂度，从而具有提高的生产成本。
因此，用于制造装饰性片材和用其装饰的模体的更简单的方法已经在EP1669191B1中提议。在其中，包括透明树脂基材片材的层压材料和施加到树脂基材片材背面的光泽层以这样的方式压印，使得凸起和/或凹陷至少在携带光泽层的背面上形成，在片材的正面产生具有相对高和低的光泽度的区域。以这种方式获得的层压材料单独地变形并且可以随后在注塑方法中以这样的方式粘合到充填树脂，使得成形的、经装饰的模体形成。在装饰性片材背面的光泽层在此处经由包含金属颜料的印刷油墨或经由薄金属膜的气相沉积施加到透明的树脂基材片材上。
虽然可以以这种方式获得具有带有三维外观的图案的装饰性片材和模体，所述片材和模体在其表面上具有交替的有光泽的和不太有光泽的表面区域，但是其制造首先需要制备层压材料和单独对其进行压印和变形，然后可以在另外的加工步骤中将层压材料粘合到充填树脂以得到希望的模体。由于高温至少在最终的加工步骤期间是必需的，以将装饰性膜粘合到充填树脂，因此可能损坏事先制备的压印结构，这可以不利地影响最终产品的视觉印象。此外，在此处仍存在的多个不同的加工步骤中制造具有高的线精密度的限定的压印图案只有在具有非常高的设备复杂度的情况下才是可能的。
因此，仍需要针对具有三维图案或在其表面上带有三维外观的图案的聚合物模体的简单、快速和廉价的制备方法，所述方法可以使用很少的步骤实施，并且产生在模体表面上的吸引人的、有光泽的三维图案或带有三维外观的图案，以及需要以该方式制备的模体。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供这样的方法，其允许借助本身已知的成形方法和设备，以很少的加工步骤在聚合物模体上产生高度限定的、有光泽的三维图案或具有带有精细线结构的三维外观的图案。
本发明的另一个目的在于提供这样的聚合物模体，其在其至少一个表面上具有有光泽的三维图案或具有带有精细线结构的三维外观的图案。
本发明的另一个目的在于表明以该方式制备的模体的用途。
本发明的目的通过用于制造聚合物模体的注塑方法实现，所述聚合物模体在其至少一个表面上具有三维图案，其中：
-提供具有注射模部件A和B的注射模，所述注射模部件A和B可以彼此分开，各自具有内表面A'和B'并且一起形成内腔，其中内表面A'在底面上具有形成三维图案的凸起和/或凹陷，并且其中所述注射模是打开的，
-将热塑性片材固定到表面A'，所述热塑性片材经薄片状效果颜料着色，
-关闭注射模，
-将透明的热塑性熔体引入至热塑性片材和注射模部件B的表面B'之间的内腔中，
-加热或冷却注射模，并随后
-对聚合物模体进行脱模或移除聚合物模体。
此外，本发明的目的通过这样的聚合物模体来实现，所述聚合物模体具有表面B"和具有三维图案的表面A"，其中具有三维图案的表面A"由经薄片状效果颜料着色的热塑性片材形成，其具有在底面上形成三维图案的凸起和/或凹陷，并且其中所述热塑性片材以形状配合的方式牢固地结合到透明的热塑性材料。
此外，本发明的目的通过上述聚合物模体作为装饰性和/或功能元件在耐用品中的用途来实现。
因此，本发明涉及用于制造聚合物模体的注塑方法，所述聚合物模体具有至少一个带有三维图案的表面。
根据本发明的注塑方法基本上相当于常规的注塑方法，其中采用了可分的注射模，其内腔对应于待制造的模体的最终形状。将塑性材料熔体引入该内腔并随后使其固化。经制造的聚合物模体随后从打开的注射模中脱模或移出。
就根据本发明的方法而言，以这样的方式改变常规注射模，以使其在注射模部件之一(注射模部件A)中具有这样的表面，所述表面在底面上具有形成三维图案的凸起和/或凹陷。该图案优选地宏观可见，并且例如为以图形、字母数字图案、线和/或点图案、标识、代码或设计的形式。对于本发明的目的而言重要的是，在表面A'上的三维图案优选地不对应待制造的聚合物模体的外部形状，所述外部形状由模具部件A形成。因此，根据本发明在注射模部件A中携带三维图案的底面A'还可以是本身弯曲的或另外配备有突出和/或凹陷，其确定了由该模具部件制造的待制造的聚合物模体的外部形状。在表面A'中的这些曲线或突出和/或凹陷优选地不与根据本发明产生的三维图相同。相反地，除了凸起和/或突起和/或凹陷(如果存在)以外，根据本发明产生的三维图案还优选地位于表面A'上，确定待制造的聚合物模制部件的外部形状。因此，从结构上看，表面A'的底面应视为平面区域，其与其表面性质相关地具有光滑、平坦的结构。注射模部件B的内表面B'还优选地表示该类型的“平面”。因此，内表面B'可以同样地具有弯曲或突出和凹陷，其确定了由该模具部件制造的聚合物模体的部件的外部形状。出于本发明的目的，“平面”是指在不考虑其外部形状的情况下，由光滑的、平坦的结构优选地在没有可见的粗糙的情况下形成的表面。
然而，在本发明的另一个实施方案中，内表面B'也可以以这样的方式形成，使其同样具有根据本发明的三维图案。
表面A'上的三维图案具有凸起和/或凹陷，所述凸起和/或凹陷可以具有约10μm至数厘米的高度/深度和100μm至2000μm的线宽度。三维图案的面积可以为数平方毫米至数百平方厘米。这些尺寸基本上取决于待制备的聚合物模体的尺寸和壁厚度、取决于热塑性片材的厚度以及取决于三维图案预期在聚合物模体中实现的功能，并且可以相应地改变。
三维图案可以直接地或供选择地经由相应适配的嵌件引入至注射模部件A中。由于该类型的嵌件可以如此制造以使其可替换，因此后者是有利的，并且以这种方式，可以通过快速和容易地替换图案嵌件来获得具有非常多种的三维图形的相同形状的聚合物模体。
在注射模打开的情况下，将根据本发明的经薄片状效果颜料着色的热塑性片材固定到内表面A'。此处，片材的外部形状及其几何厚度必须是这样的，以使片材可以引入至注射模部件A中并且也固定到其内表面A'。该暂时固定通过以下有利地实施：施加真空，在暴露到升高的温度下可以容易地分离的点粘合点(spotadhesivepoints)，或其它适合的暂时固定措施，例如夹具或框架。
适合的用于热塑性片材的聚合物塑性材料是常规的热塑性材料，例如聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、各种热塑性弹性体(TPE)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等等。还可以采用除上述的那些以外的包含上述聚合物的另外的共聚物。
由热塑性材料成形的片材根据本发明经薄片状效果颜料着色。此处的薄片状效果颜料可以以多种方式引入至热塑性片材中或施加到热塑性片材。因此，薄片状效果颜料可以作为印刷油墨或涂料组合物的成分施加到热塑性片材的整个表面或部分表面，但其在金属效果颜料的情况下也可以借助气相沉积法施加到片材表面。在每种情况下，涂覆优选地在整个区域施加。各种涂覆方法所需的工艺步骤和材料为本领域技术人员熟悉，并且在此处不必更详细地描述。
然而，热塑性片材的着色非常特别优选地经由片材的本体着色(masscolouring)进行。这意味着以适合形状和量的薄片状效果颜料早在片材制备过程中就加入到聚合物塑性材料，并与塑性材料一起转化为片材，这通常是通过挤出实施的。这可以通过以下实施：将薄片状效果颜料直接加入到塑性材料粒料，或还可以通过制备包含效果颜料的化合物，或通过色母料和随后的联合造粒。
也可以借助本体着色和另外的印刷或涂覆方法，进行片材的联合着色。
基于着色的片材的总重量，根据本发明采用的着色的热塑性片材包含0.1至20重量％的量的薄片状效果颜料。此处特别优选的是0.5至5重量％的比例。此处所有的颜料比例是基于着色的片材的，即，是基于经涂覆、印刷或本体着色的片材。
除了薄片状效果颜料以外，着色的热塑性片材还可以包含另外的无机或有机着色颜料、染料和/或填料。用于塑性材料片材或印刷油墨或涂料组合物的着色的常规的着色剂和填料在此处都是适合的，只要其不永久地妨碍薄片状效果颜料实现的光学效应。对于特定的聚合物，例如PET，优选的是有机染料，其可溶于聚合物塑性材料中并且在不具有干涉微粒特性的前提下均匀地使产生的片材着色。
其他聚合物片材或粘合剂还可以配备有以颗粒形式的有机或无机着色颜料或填料。
在根据本发明的方法中采用的薄片状效果颜料可以是所有已知的薄片状效果颜料，只要其在热塑性片材中或在热塑性片材上是可见的。该类型的薄片状效果颜料有利地选自珠光颜料、干涉颜料、金属效果颜料、薄片状功能颜料、薄片状结构颜料或其混合物。这些效果颜料由一层或多层不同材料构成，并且为薄片形式。
这些颜料优选地具有薄片状基材，一个或多个层位于所述薄片状基材上，其中至少基材和直接位于基材上的层和/或在每种情况下邻近的涂层的至少两个层的折射率n彼此相差至少Δn＝0.1的值。此处位于基材上的层优选地为金属、金属氧化物、金属氧化物水合物或其混合物、金属混合氧化物、低价氧化物、氮氧化物、金属氟化物或聚合物材料。
珠光颜料由高折射率的透明薄片组成，并且由于在平行排列的情况下的多重反射而显示特征性珠光。另外地还显示干涉色的该类型的珠光颜料称为干涉颜料。
虽然传统的珠光颜料如TiO2薄片、碱式碳酸铅、BiOCl颜料或珠光颜料(nacreouspigment)原则上是天然且适合的，但针对本发明的目的所采用的效果颜料优选地为薄片状干涉颜料或金属效果颜料，其具有在薄片状基材上的至少一层金属、金属氧化物、金属氧化物水合物或其混合物、金属混合氧化物、金属低价氧化物、金属氮氧化物、金属氟化物或聚合物的涂层。
金属效果颜料优选地具有至少一种金属基材或金属涂层。
薄片状基材优选地由以下组成：天然或合成云母、高岭土或另一种页硅酸盐、玻璃、硼硅酸铝钙、SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、聚合物薄片、石墨薄片或金属薄片，所述金属薄片例如铝、钛、青铜、银、铜、金、钢或多种金属合金的薄片。
特别优选的是包含云母、玻璃、硼硅酸铝钙、石墨、SiO2、Al2O3或铝的薄片状基材。
尽管薄片状基材的尺寸本身不是关键的，但是薄片状效果颜料在热塑性片材中或在热塑性片材上必须是可见的，并且能够与片材一起取向或在片材中取向。基材一般地具有0.01至5μm的厚度，特别地为0.05至4.5μm，并且特别优选地为0.1至1μm。长度或宽度尺寸通常为5至250μm，优选地为5至100μm。特别地为5至125μm。其一般地具有至少2:1，优选地3:1至500:1和特别地6:1至250:1的长径比(平均直径与平均颗粒厚度之比)。
薄片状基材的所述尺寸也原则上适用于根据本发明使用的涂覆的效果颜料，由于另外的涂层一般在仅数百纳米左右，因此不显著地影响颜料的厚度或长度或宽度(粒度)或厚度。
施加到载体的涂层优选地由金属、金属氧化物、金属混合氧化物、金属低价氧化物或金属氟化物组成，特别地由选自TiO2、低价氧化钛、氮氧化钛、Fe2O3、Fe3O4、SnO2、Sb2O3、SiO2、Al2O3、ZrO2、B2O3、Cr2O3、ZnO、CuO、NiO或其混合物的无色或有色金属氧化物组成。
金属的涂层优选地为铝、钛、铬、镍、银、锌、钼、钽、钨、钯、铜、金、铂或包含这些的合金。
采用的金属氟化物优选地为MgF2。
特别优选的是这样的效果颜料，其具有：薄片状基材，所述薄片状基材包括云母、玻璃、硼硅酸铝钙、石墨、SiO2、Al2O3或铝；和在基材上的至少一个层，所述层选自TiO2、低氧化钛、氮氧化钛、Fe2O3、Fe3O4、SnO2、Sb2O3、SiO2、Al2O3、MgF2、ZrO2、B2O3、Cr2O3、ZnO、CuO、NiO或其混合物。
效果颜料可以具有多层结构，其中多个层以彼此叠加的方式位于金属或非金属载体上，所述多个层优选地由上述材料组成并且以这样的方式具有不同的折射率，以使在每种情况下至少两个具有不同折射率的层交替地位于载体上，其中在各单层中的折射率彼此相差至少0.1，优选地相差至少0.3。此处位于载体上的层可以是无色的或有色的、显著透明的、半透明的或甚至不透明的。
因此，根据使用的基材材料和施加的层的类型，所获得的效果颜料也是无色的或具有主色调，或主要是透明的、半透明的或不透明的。然而因基材上的单层或多层体系，它们还能够或多或少地产生强烈和有光泽的干涉色。
聚合物或金属薄片，也称为全息颜料，同样可以作为薄片状效果颜料采用。此外，还可以采用这样的薄片状效果颜料，其在基材或涂层中的材料的选择额外地产生相应的效果颜料的磁性、导电性、荧光或其他功能特性。
上述效果颜料可以单独地或作为两种或更多种的混合物存在于根据本发明采用的着色的热塑性片材中。
可以采用的效果颜料为例如，由MerckKGaA提供的市售的功能颜料、干涉颜料或珠光颜料，名称为 和来自Mearl的来自Eckart的金属效果颜料和光变效果颜料例如来自BASF的来自FlexProductsInc.的来自Wacker的来自Spectratec的全息颜料和其他市售的效果颜料。
根据本发明采用的着色的热塑性片材的几何厚度可以在宽的范围内变化，并且优选地为20至2000μm，特别是50至500μm。这些数字既涉及印刷/涂覆的片材又涉及本体着色的片材。
在经薄片状效果颜料着色的热塑性片材已固定到表面A'后，关闭注射模并将透明热塑性熔体引入至在热塑性片材和注射模部件B的表面B'之间存在的注射模腔中。具有内表面A'的注射模部件A表示喷射器侧，而具有内表面B'的注射模部件B表示注射模的喷嘴侧。在将塑性材料熔体引入腔中后，后者完全被塑性材料熔体充满。将透明的塑性材料熔体引入注射模腔中优选地在升高的压力和升高的温度下进行，在每种情况下取决于所使用的材料。此处，塑性材料熔体的温度至少高至热塑性片材的塑性材料组分的玻璃化转变温度TG，并且优选地在这以上。由于热的塑性材料熔体的作用和熔融的塑性材料在引入注射模腔的过程中施加在着色的热塑性片材上的压力，热塑性片材达到允许片材机械变形的温度。在每种情况下，具体的工作温度取决于所处理的塑性材料，并通常为120℃至400℃，优选地为200℃至280℃。在将热塑性熔体引入至注射模腔过程中，在工艺中采用的压力在每种情况下也是机器和材料依赖性的，并通常为100至2500巴(1x107N/m2至2.5x108N/m2)。
在将透明的热塑性熔体引入注射模的过程中，将固定到表面A'的热塑性片材升温直到其变得可机械变形，并且能够与内表面A'发生紧密的形状配合式接触。因此，存在于A'中的三维图案以存在于表面A'上的三维图案的阴模形式被复制在朝向表面A'的片材表面上。同时，热的塑性材料熔体流入热塑性片材和内表面B'之间的腔中，并“覆盖”已经同时在热塑性片材表面上形成的突出进入腔中的三维阳像图案。在随后的得到的模体硬化时，在经薄片状效果颜料着色的热塑性片材和由透明的热塑性熔体形成的塑性材料之间形成牢固的形状配合式结合，该结合在随后的冷却或加热操作中显示。当模体已充分硬化时，可以将其从注射模中脱模或移出。其在其由热塑性片材形成的外表面(A")上具有三维图案，所述三维图案对应于在注射模内部的表面A'上存在的三维图案的阴像。如果由聚合物塑性体的内表面B'形成的表面B"用作可见侧，并且如果硬化的塑性材料熔体是透明的，则形状等同地对应于在注射模的内表面A'上存在的图案的具有深的外观的三维图案可以从表面B"的视角察觉到，所述聚合物塑性体由通过硬化由透明的热塑性熔体形成的热塑性材料组成。根据内表面B'的外部形状和其表面性质，聚合物模体的表面B"可以具有光滑的和平坦的或粗糙的和/或细微的结构化性质。
三维图案的着色、功能性和光泽度行为在此处相当于由着色的热塑性片材形成的整个表面A"的着色、功能性和光泽度行为。这意味着无论考虑三维图案的哪个部分区域，表面A"的三维图案化的部分的光泽度行为在镜面角方面与表面A"(由底面A'形成)的未图案化的部分的光泽度行为都无区别。
表面A"的着色、功能性和光泽度行为关键地由存在于着色的热塑性片材中的薄片状效果颜料确定，任选地由也位于热塑性片材中或热塑性片材上的另外的着色剂和/或填料补充。
如果透明的热塑性熔体包含可溶的着色剂或少量的微粒着色剂，则可以从表面B"的侧面、三维图案的侧面和围绕后者的表面A"的侧面感知的色彩印象也可以根据需要来改变。虽然可溶的着色剂产生热塑性熔体和用其制备的聚合物塑性体的部分的固有颜色，但是其对塑性体的该部分的透明度几乎没有或绝对没有不利影响。
透明的热塑性熔体(任选地除了常规填料和助剂以及所述的着色剂以外)由热塑性材料组成。如以上已经关于热塑性片材描述的，这些可以由常规的热塑性材料组成并包括如上所述的相同的物质群。在热塑性片材和热塑性熔体中采用的塑性材料优选地具有相同的、部分相同的或至少相似的熔点和熔融行为，以简化在注塑方法期间的两个物质群的完全的材料结合，以及以促进不可破裂的、牢固的形状配合式结合。然而，为了实施根据本发明的方法，只要透明的热塑性熔体的温度具有至少着色的热塑性片材的塑性材料组分的玻璃化转变温度TG的值就足够了。热塑性片材和透明的热塑性熔体的起始材料可以根据该前提选择。
在其中需要采用这样的塑性材料的情况下，施加到突出进入注射模腔的热塑性片材表面的增粘层可以有助于片材和熔体的热粘合，所述塑性材料具有非常不同的熔点和熔融行为或不满足关于经薄片状效果颜料着色的热塑性片材和热塑性熔体的玻璃化转变温度和熔点的以上条件。由于印刷层或涂层(如果存在)优选地位于突出进入注射模腔的热塑性片材表面上，因此这也适用于热塑性片材上的着色的印刷层或涂层的粘合剂体系的热不相容性。增粘层确保片材和塑性材料熔体的不可破裂的粘合并且可以由本领域技术人员基于其专业知识进行选择。
经薄片状效果颜料着色的热塑性片材在注塑方法中相对于内表面A'的变形产生存在于片材中的薄片状效果颜料的空间的重新取向。由于在片材生产过程期间或在印刷或涂覆操作过程中的力作用的机械纵向取向，这些通常存在于着色的片材中或着色的片材上，同时其纵轴相对于片材表面基本上为大致平行的取向。片材的塑性材料组分与注射模的内表面A'的形状配合式适配在携带三维图案的表面A'的部分中产生薄片状效果颜料，所述效果颜料自身以这样的方式取向，以使除了片体的局部变形，薄片状效果颜料还沿着在塑性材料中或在印刷层或涂层中的三维图案自身重新取向，因此同样地复制表面A'的三维图案。该效果颜料的重新取向在热塑性材料的固化过程中固定。更加清晰可见的薄片状效果颜料的重新取向在此处可以使用本体着色的热塑性片材而不是使用印刷或涂覆的片材来实现，尤其是当此处不允许预期在再成形过程中的表面质量破坏时。
薄片状效果颜料的光泽度和着色产生对制备的聚合物模体的表面上的三维图案特别强烈的感知，既在携带三维图案的表面A"上，又可以以特别令人印象深刻的方式从表面B"的侧面感知，三维图案从所述表面B"的侧面仅显得是三维的，但是不可触摸。由于薄片状效果颜料偏转离开平行位置，即使仅偏转少许角度，也已经在其反射特性中产生显著改变，因此可见的三维图案在此处比由热塑性片材的实际变形预期得显著更明显。然而，在相应的镜面角处观察时，由效果颜料实现的光泽度在由热塑性片材形成的聚合物模体的部分的整个区域上方保持，当从表面A"和从表面B"观察时均是如此。
本发明还涉及具有表面B"和有三维图案的表面A"的聚合物模体，其中表面B"由透明的热塑性材料形成，而具有三维图案的表面A"由经薄片状效果颜料着色的热塑性片材形成，所述三维图案具有凸起和/或凹陷，所述凸起和/或凹陷在底面上形成三维图案，其中透明的热塑性材料和热塑性片材以形状配合的方式彼此牢固地粘合。这样的模体可以通过上述根据本发明的注塑方法制备。
热塑性片材的材料组成、薄片状效果颜料和透明的热塑性材料已经在上面详细描述。此处明确地参照针对根据本发明的模体的该描述。
如果用于热塑性片材中的塑性材料或用于印刷层或涂层中的粘合剂体系不能充分地与形成根据本发明的模体的表面B"的透明热塑性材料的熔融行为热相容以便于能够牢固地以形状配合的方式借助单一处理步骤彼此粘合，则根据本发明的模体有利地具有在着色的热塑性片材和硬化的热塑性材料之间的增粘层。该层由一种或多种聚合物塑性材料组成，并且在热塑性片材和透明的热塑性材料之间形成不可破裂的牢固粘合。本领域技术人员可以根据相应的要求，基于其专业知识对适合的材料作出选择。
位于根据本发明的模体的表面A"上的包括在优选地平坦的表面上的凸起和/或凹陷的三维图案是位于注射模部件A的内表面A'上的三维图案的阴像图案。
如以上已经描述的，表面A"上的三维图案的垂直和水平长度的尺寸可以在宽的范围内变化，所述范围是根据聚合物模体的尺寸和壁厚以及热塑性片材的厚度和聚合物模体上的三维图案的预期目的(实例：代码对装饰性效果)来选择的。热塑性片材的厚度一般地代表热塑性片材中的凸起和/或凹陷的高度或深度的上限，但是在个别情况下这些也可以超过热塑性片材的厚度。
聚合物模体的表面A"上的三维图案具有高度/深度为约10μm至数厘米且线宽度为100μm至2000μm的凸起和/或凹陷。三维图案的面积可以为数平方毫米至数百平方厘米，并且与凹陷或凸起的高度/深度一样，根据上述标准测量。
聚合物模体的表面A"中的三维图案优选地仅由位于平坦的表面A"上的相同或不同深度或高度的凹陷或凸起组成。
如果将表面B"用作“显示侧”并且在注射模部件A的内表面A'上具有三维图案的阴像图形的表面A"用作主体背面时，根据本发明的聚合物模体在视觉上特别地有吸引力。
由于从表面B"观察时，位于表面A"上的三维图案表示位于注射模部件A的内表面A'上的三维图像的相同拷贝，并且位于热塑性片材中或热塑性片材上的薄片状效果颜料以及在顶部的透明塑性材料使三维效果在视觉上显著提高，因此虽然从该表面观察时，触摸不到三维图案，而相反地仅显得是三维的，但是当以该方式观察时，实现了高视觉吸引力以及三维图案的完整机械保护。
在该实施方案中，另外还可能的是，至少一个另外的层位于携带三维图案的背面A"上，所述另外的层可以为保护层、色彩增强层、支撑层、粘合层等的形式。根据该另外的层和聚合物模体的用途，本领域技术人员可获得适合的材料和施加技术，并且此处不需要进一步解释。
本发明还涉及上述的聚合物模体作为装饰性和/或功能元件在耐用品中的用途。
此处的耐用品基本上并且优选地为包装、来自电气和电子工业的产品、家用电器、家具、服装、包、鞋、体育用品或交通工具。然而，原则上，根据本发明的聚合物模体可以用于其中可以有利地采用可以在注塑工艺中制备且具有容易可见的吸引人的三维图案的聚合物模体的所有领域中，如果需要，所述三维图案还可以触摸不到。
本发明提供了简单且廉价的注塑方法，借助所述方法可以在单一加工步骤中制备这样的聚合物模体，所述聚合物模体在其至少一个表面上具有视觉上吸引人的三维图案，如果需要，所述三维图案额外地提供功能特性，如果需要，所述功能特性可以用于两侧，并且当从其每个表面观察时，产生均匀的视觉外观，所述视觉外观的颜色、光泽度和功能性可以以可变的方式调节，所述聚合物模体额外地具有这样的三维图案，其可以在方法开始前调节并满足需要，并且可以具有高精密度的细线。根据本发明的方法可以使用稍加改进的常规的注塑机器实施，并且因此是廉价并且可以根据需要在线上适配。借助根据本发明的方法，可以以简单廉价的方式制备不含流线且经效果颜料印象深刻地着色的复杂的模体。所获得的根据本发明的模体是耐用的，并且至少在一个实施方案中具有高视觉吸引力的未压印表面和具有高线条清晰度的几乎不可破坏的三维图案。其具有均匀的颜色和高光泽度，并且可以以可变的方式用于许多工业和装饰性应用领域。
将参照实施例在以下更加详细地解释本发明，但不旨在将其限制到实施例中。
具体实施方式
实施例1：
将厚度约为400μm的具有0.5重量％的AutumnMystery(基于SiO2基材的薄片状效果颜料，粒度5-50μm，来自MerckKGaA的产品)和0.05重量％的PVTrueBlueA2R(来自ClariantInternationalLtd.的产品)的ABS片材切割成100x150mm的尺寸，并通过粘合剂点点固定到注射模部件(喷射器侧)的模具嵌件的内表面，所述内表面具有三维凸起的物体作为图案。
使用Kraus–MaffeiCX-130-380型的注塑机器。在关闭模后，将透明的塑性材料熔体(SAN358N，来自BASFSE的产品)注入保留在着色的热塑性片材和不具有片材的注射模的表面(喷嘴侧)之间的注射模中的腔。注射操作在220至260℃的温度下和450至900巴(4.5x107N/m2至9x107N/m2)的压力下进行。
在冷却操作和打开注射模之后获得塑性材料板，所述塑性材料板的第一表面具有强着色的、均匀地有光泽的不同颜色的表面，所述表面具有位于其中的三维图案，所述三维图案相当于位于注射模中的三维图案的阴像图形；所述塑性材料板的另一个表面是平坦的，并且由透明的无色塑性材料形成。从透明的塑性材料表面侧观察时，另一个表面的三维图案呈现为阳像图案，其具有高光泽度并具有特定的光学深度，并且赋予在玻璃后面的三维物体的印象。
实施例2：
重复实施例1，改变如下：采用聚苯乙烯片材，其经1重量％的305SolarGold(基于云母的薄片状效果颜料，粒度10-60μm，来自MerckKGaA的产品)着色。所有其他参数保持不变。获得塑性材料板，其在一个表面上具有表面层，所述表面层具有强金色光泽并具有三维图案。从塑性材料板的相对表面观察时，三维图案的阴像图像呈现强光泽，具有深金色、均匀的光泽和高的深度效应。

Claims (17)

1.用于制造聚合物模体的注塑方法，所述聚合物模体在其至少一个表面上具有三维图案，其中：
-提供具有注射模部件A和B的注射模，所述注射模部件A和B可以彼此分开，各自具有内表面A'和B'并且一起形成内腔，其中内表面A'在底面上具有形成三维图案的凸起和/或凹陷，并且其中所述注射模是打开的，
-将热塑性片材固定到表面A'，所述热塑性片材经薄片状效果颜料着色，
-关闭注射模，
-将透明的热塑性熔体引入至热塑性片材与注射模部件B的表面B'之间的内腔，
-加热或冷却注射模，并随后
-对聚合物模体进行脱模或移除聚合物模体。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，其至少在热塑性片材的玻璃化转变温度TG或热塑性片材的玻璃化转变温度TG以上的温度进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，热塑性片材经薄片状效果颜料本体着色。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的方法，其特征在于，三维图案为以图形、字母数字图案、线和/或点图案、标识、代码或设计的形式的宏观图案。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于，薄片状效果颜料选自珠光颜料、干涉颜料、金属效果颜料、薄片状功能颜料、薄片状结构颜料或其混合物。
6.根据权利要求1至5中一项或多项的方法，其特征在于，薄片状效果颜料具有5至250μm的粒度和至少2的长径比。
7.根据权利要求1至6中一项或多项的方法，其特征在于，薄片状效果颜料由薄片状基材和基材上的一个或多个层组成，其中所述基材和直接位于基材上的层和/或在每种情况下邻近的至少两个层的折射率n彼此相差至少Δn＝0.1。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的方法，其特征在于，薄片状效果颜料以基于着色的片材的总重量的0.1至20重量％的量存在于着色的热塑性片材中。
9.根据权利要求1至7中一项或多项的方法，其特征在于，所述着色的热塑性片材除了薄片状效果颜料以外，还包含另外的有机或无机有色颜料、染料和/或填料。
10.根据权利要求1至9中一项或多项的方法获得的聚合物模体，其具有表面B"和具有三维图案的表面A"，其中具有三维图案的表面A"在底面上具有形成三维图案的凸起和/或凹陷并由经薄片状效果颜料着色的热塑性片材组成，并且其中所述热塑性片材以形状配合的方式牢固地结合到透明的热塑性材料。
11.根据权利要求10的聚合物模体，其特征在于，所述热塑性片材经薄片状效果颜料本体着色。
12.根据权利要求10或11的聚合物模体，其特征在于，聚合物模体的表面B"由透明的热塑性材料组成。
13.根据权利要求10至12中一项或多项的聚合物模体，其特征在于，增粘层位于透明的热塑性材料和热塑性片材之间。
14.根据权利要求10至13中一项或多项的聚合物模体，其特征在于，表面A"上的三维图案是图案阴像，而具有三维图案的表面A"代表模体的背面。
15.根据权利要求10至14中一项或多项的聚合物模体，其特征在于，其在表面A"上具有至少一个另外的层。
16.根据权利要求10至15中一项或多项的聚合物模体作为装饰性和/或功能元件在耐用品中的用途。
17.根据权利要求16的用途，其特征在于，所述耐用品为包装、来自电气和电子工业的产品、家用电器、家具、服装、包、鞋、体育用品或交通工具。
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