DE102004027090A1 - Production of a coated plastic substrate used e.g. as a display comprises preparing a support foil, applying a decoration to the foil, applying an optical functional layer and processing into a decorated plastic molded part - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Kunststoffsubstrats und im Speziellen ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffsubstrats mit einem Dekor, sowie ein derart hergestelltes Substrat.The The invention generally relates to a method for producing a coated plastic substrates and in particular a method for producing a plastic substrate with a decor, as well a substrate prepared in this way.
Kunststoffe bieten aufgrund ihrer geringen Dichte und ihrer äußerst variablen Materialeigenschaften im Hinblick auf Farbe, Textur, Transparenz und Leitfähigkeit breite Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichsten Bereichen. Kunststoffformteile werden insbesondere als Gehäuse für technische Geräte, als Armaturen oder Bauteile mit besonderen Funktionen, zum Beispiel optische Bauteile wie Brillengläser oder Mikroskoplinsen verwendet. Da Kunststoffe relativ weich sind, sind die Oberflächen derartiger Bauteile anfällig gegen Abrieb, insbesondere gegen Kratzer. Daher werden Kunststoffoberflächen wie Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat (Plexiglas, PMMA), Cycloolefin-Copolymer (COC), Polypropylen (PP) und Polyethylenterephtalat (PET) durch Beschichtung mit einem Kratzschutz versehen.plastics offer due to their low density and their extremely variable material properties in terms of color, texture, transparency and conductivity wide application possibilities in different areas. Plastic moldings are in particular as a housing for technical devices, as Fittings or components with special functions, for example optical components such as spectacle lenses or microscope lenses used. Since plastics are relatively soft, are the surfaces of such Components vulnerable against abrasion, especially against scratches. Therefore, plastic surfaces are like Polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (Plexiglas, PMMA), cycloolefin copolymer (COC), polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET) Cover the coating with a scratch protection.
Beispielsweise
wird in
Gerade für optische Bauteile, wie auch für Sichtscheiben und für Anzeigeelemente ist oft neben einem Kratzschutz eine Entspiegelung wünschenswert.Just for optical Components, as well as for viewing windows and for Display elements is often in addition to a scratch protection an anti-reflective coating desirable.
In dem Dokument WO 02/04374 A2 wird eine reflexionsmindernde Beschichtung vorgestellt, welche gleichzeitig eine hohe Abriebbeständigkeit aufweist. Die reflexionsmindernde Beschichtung wird aus einem alternierenden Wechselschichtsystem unterschiedlicher Schichtmaterialien mit jeweils niedrigerem und höherem Brechungsindex gebildet. Die Schichten sind innerhalb der Schichtenfolge des Wechselschichtsystems gleichmäßig verteilt angeordnet. Das Substrat ist bevorzugt in dem Wellenlängenbereich, in dem die Reflexion verhindert werden soll, optisch transparent. Durch die Beschichtung wird die Transparenz erhöht. Anwendung findet eine solche reflexionsmindernde Beschichtung vor allem bei Kunststoffbrillengläsern.In the document WO 02/04374 A2 is a reflection-reducing coating presented, which at the same time a high abrasion resistance having. The reflection-reducing coating is made of an alternating Alternating layer system of different layer materials, each with lower and higher Refractive index formed. The layers are within the layer sequence the alternating layer system arranged evenly distributed. The Substrate is preferred in the wavelength range in which the reflection should be prevented, optically transparent. Through the coating will increased transparency. Application finds such a reflection-reducing coating especially with plastic eyeglass lenses.
Für die Herstellung der Beschichtung wird zunächst zur Erhöhung der Haftfähigkeit und Stabilität eine Plasmabehandlung im Vakuum vor dem Aufbringen der Beschichtung durchgeführt. Das Substratmaterial wird dadurch an der Oberfläche abgetragen. Parallel dazu wird eine chemische Reaktion eingeleitet, bei der die Oberfläche des Substrats unter Ausbildung einer Polymerschicht verändert wird. Beim Abscheiden der eigentlichen Beschichtung wird die wachsende Schicht mit Argon-Ionen beschossen, um die Festigkeit der Schichten zu erhöhen.For the production the coating is first to increase the adhesion and stability a plasma treatment in vacuum before applying the coating carried out. The substrate material is thereby removed on the surface. In parallel a chemical reaction is initiated in which the surface of the Substrate is changed to form a polymer layer. At the Separating the actual coating becomes the growing layer bombarded with argon ions to increase the strength of the layers.
Gegenüber herkömmlichen Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung unter Anwendung eines Plasmas kann durch den Einsatz eines plasmainduzierten Verfahrens der chemischen Gasphasenabscheidung (PICVD) die Oberflächentemperatur des Substrats im Bereich von typischerweise 50°C bis 150°C gehalten werden. Thermisch empfindliche Kunststoffe können daher mit dem PICVD-Verfahren ohne Schädigung der Kunststoffoberfläche beschichtet werden. Mit Hilfe des PICVD-Verfahrens können sehr dünne Schichten auf einem Substratmaterial aufgebracht werden, so dass eine erhebliche Materialersparnis ermöglicht wird. Des Weiteren zeichnen sich derartige Schichten durch eine hohe Flexibilität aus.Compared to conventional Method for applying a coating using a Plasmas can be achieved by using a plasma-induced process chemical vapor deposition (PICVD) the surface temperature of the substrate may be maintained in the range of typically 50 ° C to 150 ° C. thermal sensitive plastics can therefore coated with the PICVD process without damaging the plastic surface become. Using the PICVD process, very thin layers can be deposited on a substrate material so that a considerable saving of material is made possible. Furthermore, such layers are characterized by high flexibility.
In einer früheren Anmeldung der Anmelderin, der PCT/EP02/08853 wird der Einsatz des PICVD-Verfahrens zum Aufbringen von Beschichtungen mit funktionellen Eigenschaften wie beispielsweise einer Entspiegelung oder einer Antikratzbeschichtung vorgesehen. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung wird hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.In an earlier one Applicant's application, PCT / EP02 / 08853 becomes the use of the PICVD method for applying coatings with functional properties such as anti-reflection or anti-scratch coating intended. The disclosure of this application is herewith by reference in its entirety included in the present application.
Sollen Kunststoffformteile als Gehäuse oder beispielsweise als Displayfenster bei Mobilfunktelefonen eingesetzt werden, ist es von großem Vorteil, wenn dekorierende Beschichtungen auf dem Kunststoffformteil aufgebracht werden können. Derartige Dekors können insbesondere Logos, Firmennamen, graphische Symbole, Schrift sowie Muster und Ornamente sein. Das Aufbringen eines derartigen Dekors erfolgt in der Regel mittels Lackfolien bzw. durch Lackierungen.Should Plastic moldings as housing or used for example as a display window in mobile phones it's going to be great Advantage when decorating coatings on the plastic molding can be applied. Such decorations can in particular logos, company names, graphic symbols, writing as well as Be patterns and ornaments. The application of such a decoration takes place usually by means of paint films or by coatings.
In
Bei dem beschriebenen Verfahren wird zunächst das Substrat gefertigt und danach mit einer Beschichtung aus einem Lack versehen. Daraus ergeben sich Nachteile bei der Haftung der Lackierung an Vertiefungen, Vorsprüngen und Kanten des Substrats, welche insbesondere bei Verwendung einer Lackfolie zum Tragen kommen. Wird der Lack aufgesprüht, kann die Beschichtung ungleichmäßig ausfallen. Des Weiteren fällt dann ein hoher Materialverlust, der sogenannte Overspray an.at the described method, the substrate is first manufactured and then provided with a coating of a paint. from that there are disadvantages in the adhesion of the coating to depressions, projections and edges of the substrate, which in particular when using a paint film come to fruition. If the paint is sprayed, the coating may be uneven. Furthermore falls then a high loss of material, the so-called overspray.
Zum Aufbringen vor allem komplexer graphischer Darstellung auf unregelmäßig geformten Kunststoffformteile, bei einer gewünschten hohen Festigkeit des Dekors, zum Ermöglichen einer Qualitätskontrolle des Dekors vor der Herstellung des unregelmäßig geformten Kunststoffformteils sowie für die Verwendung desselben Kunststoffformteils mit ganz unterschiedlichen Dekoren bietet sich daher die sogenannte IMD-Technologie oder die IML-Technologie an.To the Applying especially complex graphical representation on irregularly shaped plastic moldings, at a desired high strength of the decor, to allow a quality control the decoration before the production of the irregularly shaped plastic molding as well as for the Using the same plastic molding with very different Decors are therefore the so-called IMD technology or the IML technology.
Eine Trägerfolie wird bei diesen Verfahren auf zumindest einer Seite mit einem Dekor versehen. Anschließend kann das benötigte Teil aus der Folie ausgestanzt werden. Die so vorbereitete dekorierte Folie wird dann in ein Spritzgusswerkzeug eingesetzt. Anschließend wird in diesem Spritzgusswerkzeug das gewünschte Kunststoffformteil hergestellt. Während der Herstellung des Kunststoffformteils kontaktiert der flüssige Kunststoff die Trägerfolie mit dem Dekor, so daß sich dieses in der Schmelze mit dem flüssigen Kunststoff verbindet, wobei das Dekor völlig eingeschlossen wird. Damit wird ein nachträgliches Lackieren der Substrate überflüssig und das Aufbringen auch komplexer Dekore auf unregelmäßig geformte Substrate ermöglicht.A support film This process is done on at least one page with a decor Mistake. Subsequently can the needed Part are punched out of the film. The so prepared decorated foil is then inserted into an injection mold. Subsequently, will made in this injection molding tool, the desired plastic molding. During the Production of the plastic molded part contacts the liquid plastic the carrier film with the decor, so that this in the melt connects with the liquid plastic, the decor is completely is included. Thus, a subsequent painting of the substrates is unnecessary and the application of even complex decors on irregular shaped Substrates allows.
Unter IMD-Technologie wird die in-mold-decoration-Technologie verstanden. Dabei wird beim Hinterspritzen das Dekor auf das zu fertigende Kunststoffformteil übertragen. Die Trägerfolie dient dem Bereitstellen des Dekors und wird nach der Übertragung entfernt.Under IMD technology is understood as the in-mold decoration technology. This is the back injection transfer the decoration to the plastic part to be manufactured. The carrier foil is used to provide the decor and will be after the transfer away.
Unter IML-Technologie wird die in-mold-labelling-Technologie verstanden. Die Trägerfolie wird zum Beispiel durch Tiefziehen in die gewünschte Form gebracht. Anschließend kann das benötigte Teil aus der Folie ausgestanzt werden. Beim Hinterspritzen verbinden sich die Materialien der Trägerfolie beziehungsweise des Dekors und der flüssige Kunststoff miteinander, so dass die dekorierte Trägerfolie ein integraler Bestandteil des fertigen Kunststoffformteils wird.Under IML technology is understood as the in-mold-labeling technology. The carrier foil is brought into the desired shape, for example by deep drawing. Then you can that needed Part are punched out of the film. Connect with the back molding the materials of the carrier film or the decoration and the liquid plastic with each other, so that the decorated carrier sheet a becomes an integral part of the finished plastic molding.
In
der
Bei diesem Verfahren erfolgt eine direkte Verbindung zwischen der Dekor- bzw. Lackschicht und dem Kunststoffmaterial in der Weise, dass eine chemische Verbindung zwischen den Materialien während der Aushärtung möglich wird. Um die Kratzfestigkeit der auf diese Weise hergestellten dekorierten Kunststoffformteile zu erhöhen, wird insbesondere für den Automobilbereich die Verwendung an sich bekannter Lacke vorgesehen, um die gewünschten Anforderungen erfüllen zu können.at This method provides a direct link between the decorative or lacquer layer and the plastic material in such a way that a chemical Connection between the materials during curing is possible. To the scratch resistance of the decorated in this way made To increase plastic moldings, is especially for the automotive sector provides the use of known paints, to the desired requirements fulfill to be able to.
Mit einer Lackierung zum Aufbringen einer kratzfesten Schicht sind dabei dieselben Nachteile verbunden, wie beim Aufbringen eines Dekors durch Lackieren: insbesondere an Vertiefungen, Vorsprüngen und Kanten des Substrats ergeben sich Probleme mit der Haftung der Lackierung. Des Weiteren ist ein gleichmäßiger Materialauftrag schwierig. Zudem sind hohe Materialverluste aufgrund von Overspray bzw. einfache Überdosierung vorhanden.With a coating for applying a scratch-resistant layer are there the same disadvantages associated with the application of a decor by painting: in particular depressions, projections and Edges of the substrate cause problems with the adhesion of the paint. Furthermore, it is a uniform material order difficult. In addition, high material losses due to overspray or simple overdose available.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Kunststoffsubstrats, mit einem Dekor, sowie ein Verbundmaterial mit einem Dekor bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig in der Herstellung ist und verschiedene Möglichkeiten hinsichtlich der optischen Ausgestaltung bietet.The The invention therefore has the task of providing a method for Production of a coated plastic substrate, with a decor, and to provide a composite material having a decor which easy and inexpensive is in the making and different ways in terms of optical Design offers.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verbundmaterial gemäß dem Anspruch 14 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and a composite material according to the claim 14 solved.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Kunststoffsubtrats wird eine Trägerfolie, insbesondere eine transparente Trägerfolie, beispielsweise aus Polycarbonat (PC) bereitgestellt. Dabei kann die Trägerfolie durchaus auch einen festen, nicht flexiblen Charakter aufweisen.According to the inventive method for producing a coated plastic substrate, a carrier film, in particular a transparent carrier film, for example made of polycarbonate (PC) is provided. The carrier film can certainly have a firm, not flexible character point.
Die Trägerfolie wird durch Aufbringen eines Dekors in einem weiteren Verfahrensschritt zu einer dekorierten Trägerfolie gestaltet. Das Aufbringen des Dekors kann dabei durch beispielsweise Bedrucken, vorzugsweise im Tampondruck oder Siebdruck, auf der Unter- oder/und Oberseite der Trägerfolie erfolgen. Dieses Verfahren ermöglicht auf eine einfache und kostengünstige Weise eine dekorierte Trägerfolie bereitzustellen. Dabei kann die Trägerfolie mit jedem beliebigen Dekor versehen werden, wodurch eine große Vielfalt an Dekors ermöglicht wird.The support film is achieved by applying a decoration in a further process step to a decorated carrier foil designed. The application of the decor can be done by, for example Printing, preferably in pad printing or screen printing, on and / or top of the carrier film respectively. This procedure allows on a simple and inexpensive Make a decorated carrier foil provide. In this case, the carrier film with any Decor are provided, whereby a large variety of decors is made possible.
Ferner wird auf die zumindest eine Seite der Trägerfolie oder der schon dekorierten Trägerfolie mittels chemischer Gasphasenabscheidung eine optische Funktionsschicht aufgebracht. Es hat sich gezeigt, dass diese optische Funktionsschicht dazu beiträgt, dass die Dekoreigenschaften weiter ausgestaltet werden können.Further is on the at least one side of the carrier film or already decorated Carrier film by means applied chemical vapor deposition an optical functional layer. It has been shown that this optical functional layer contributes to the decorative properties can be further developed.
Anschließend wird zum Fertigen des dekorierten Kunststoffsubstrates die dekorierte Trägerfolie mit Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat, hinterspritzt. Auf diese Weise kann ein Verbundmaterial hergestellt werden, das sich durch seine besondere optischen Eigenschaften auszeichnet.Subsequently, will decorated to make the decorated plastic substrate Carrier film with Plastic, for example polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate, back-molded. In this way, a composite material can be produced which is characterized by its special optical properties.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die optische Funktionsschicht auf die Unterseite der Trägerfolie aufgebracht. Dies ermöglicht, dass sich unterhalb der vorzugsweisen schon dekorierten Trägerfolie eine weitere Schicht befindet, die zur weiteren Gestaltung des Dekors oder dekorfreien Fläche der Trägerfolie auf Grund ihrer besonderen optischen Eigenschaft beitragen kann. Die optische Funktionsschicht befindet sich bei dieser Ausführungsform dann zwischen der Trägerfolie und dem hinterspritzten Kunststoff. Bei der Draufsicht auf das Verbundmaterial, gibt die optische Funktionsschicht dem Verbundmaterial eine besondere optische Eigenschaft. Dabei kann die optische Funktionsschicht wie ein Spiegel wirken oder nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich reflektieren, bzw. absorbieren, wobei insbesondere farbliche Effekte erzielt werden. Es gibt eine Vielzahl von verschieden wirkenden optischen Funktionsschichten und somit eine große Vielfalt der weiteren Gestaltung der Trägerfolie möglich.In a preferred embodiment The invention relates to the optical functional layer on the underside the carrier film applied. This makes possible, that below the preferred already decorated carrier film another layer is located, which is used to further decorate the decor or decor-free area the carrier film due to their special optical property can contribute. The optical functional layer is in this embodiment then between the carrier foil and the back-injected plastic. In the plan view of the composite material, gives the optical functional layer the composite material a special optical property. In this case, the optical functional layer as a mirror or only in a certain wavelength range reflect or absorb, in particular color effects achieved become. There are a variety of different-looking optical Functional layers and thus a great variety of further design the carrier film possible.
Vorzugsweise wird als optische Funktionsschicht ein Interfernzschichtsystem aus mehreren Schichten aufgebracht. Ein Interferenzschichtsystem ermöglicht unterschiedlichste Ausgestaltungsformen hinsichtlich der optischen Eigenschaften und ist einfach in der Herstellung.Preferably is an optical functional layer an Interfernzschichtsystem from applied to several layers. An interference layer system allows a wide variety of Embodiments with regard to the optical properties and is easy to manufacture.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird zumindest eine weitere Funktionsschicht auf die Ober- oder Unterseite der Trägerfolie aufgebracht. Die weitere Funktionsschicht kann beispielsweise eine entspiegelnde und/oder Schutzschicht, insbesondere eine Kratzschutzschicht sein.In An advantageous development of the invention will be at least another functional layer on the top or bottom of the Carrier film applied. The further functional layer may, for example, an anti-reflective and / or protective layer, in particular a scratch-resistant layer.
Dabei wird die Kratzschutzschicht vorzugsweise auf die dekorierte Trägerfolie aufgebracht.there the scratch-resistant layer is preferably applied to the decorated carrier film applied.
Vorteilhafterweise ist diese Kratzschutzschicht eine anorganische Schicht. Eine derartige Kratzschutzschicht weist eine hohe Kratzfestigkeit auf und eignet sich somit gut dazu, die darunter liegenden Schichten, wie in diesem Fall die dekorierte Trägerfolie, vor Kratzern zu schützen.advantageously, This scratch protection layer is an inorganic layer. Such a scratch protection layer has a high scratch resistance and is thus well suited the underlying layers, as in this case the decorated carrier film, to protect against scratches.
Zum Aufbringen der optischen und/oder weiteren Funktionsschicht wird insbesondere ein Plasma eingesetzt, welches in einer Gasatmosphäre, die zumindest einen Precursor umfasst, erzeugt wird. Durch die Wahl des Precurors können die Eigenschaften der Funktionsschicht auf einfache Art eingestellt werden.To the Applying the optical and / or further functional layer is In particular, a plasma used, which in a gas atmosphere, at least a precursor is generated. By choosing the precuror can the properties of the functional layer set in a simple manner become.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein gepulstes Plasma zum Aufbringen der optischen und/oder weiteren Funktionsschicht eingesetzt wird. Durch den Einsatz eines gepulsten Plasmas kann während der Beschichtung die Wärmebelastung der Trägerfolie gering gehalten werden und somit einer Verformung des Substrates vermieden werden.Especially It is advantageous if a pulsed plasma for applying the optical and / or further functional layer is used. By the use of a pulsed plasma can during the coating heat stress the carrier film be kept low and thus a deformation of the substrate be avoided.
Zum Fertigen des dekorierten Kunststoffformteils wird in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die dekorierte Trägerfolie mit Kunststoff hinterspritzt. Üblicherweise erfolgt das Hinterspritzen der das Dekor aufweisenden Seite der Trägerfolie.To the Finishing the decorated plastic molding is in an advantageous Embodiment of Invention the decorated carrier film injected with plastic. Usually the back molding of the decor side facing the Carrier film.
Damit ermöglicht es die Erfindung, bei Anwendung der IML-Technologie Kunststoffformteile mit komplexen Dekoren zu versehen, welche insbesondere auch an Kanten, Vertiefungen und Vorsprüngen des Kunststoffformteils integral mit diesem verbunden sind. Die oben beschriebenen Vorteile der IML- Technologie können damit im Rahmen der Erfindung voll genutzt werden.In order to allows it the invention, when using the IML technology plastic moldings with complex Decors to provide, which in particular also on edges, wells and projections of the Plastic molding are integrally connected thereto. The above described benefits of IML technology can be fully utilized within the scope of the invention.
Spezielle Beschichtungen können vorzugsweise dadurch erzielt werden, dass zumindest ein Precursor aus der Gruppe ausgewählt wird, welcher organische siliziumhaltige und metallhaltige Verbindungen, insbesondere HMDSN, HMDSO, TMDSO, Silan in N2, TEOS oder TIPT; Metallchloride, insbesondere TiCl4, NbCl4; Siliciumchloride und Kohlenwasserstoffe, insbesondere Alkane, Alkene und Alkine, Acetylen enthält.Special coatings can preferably be achieved by selecting at least one precursor from the group comprising organic silicon-containing and metal-containing compounds, in particular HMDSN, HMDSO, TMDSO, silane in N 2, TEOS or TIPT; Metal chlorides, especially TiCl 4 , NbCl 4 ; Silicon chlorides and hydrocarbons, especially alkanes, alkenes and alkynes, acetylene contains.
Um den Aufwand für die Nacharbeitung und somit die Kosten so gering wie möglich zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die dekorierte Trägerfolie vor dem Hinterspritzen insbesondere durch Stanzen auf das Format des zu fertigen Kunststoffformteils gebracht wird.In order to keep the effort for reworking and thus the costs as low as possible, is it is advantageous if the decorated carrier film is brought before the back molding in particular by punching on the format of the finished plastic molded part.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, ein Verbundmaterial anzugeben, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.in the It is also within the scope of the invention to specify a composite material which with the inventive method can be produced.
Das erfindungsgemäße Verbundmaterial umfasst ein Kunststoffformteil und eine ein Dekor und zumindest eine optische Funktionsschicht umfassende Trägerfolie. Dabei ist das Dekor vorzugsweise auf der Oberseite und/oder Unterseite der Trägerfolie aufgebracht.The composite material according to the invention a plastic molding and a decor and at least one optical Functional layer comprehensive carrier film. The decor is preferably on the top and / or bottom applied to the carrier film.
Die Erfindung sieht vor, dass die optische Funktionsschicht vorzugsweise auf zumindest einer Seite der dekorierten Trägerfolie aufgebracht ist. Es wird somit eine weitere Schicht aufgebracht, die eine Wirkung auf die optischen Eigenschaften des zu fertigen Kunststoffformteils nimmt, insbesondere zur weiteren Gestaltung des Verbundmaterials. Die Erfinder haben herausgefunden, dass durch das Aufbringen dieser optischen Funktionsschicht zusätzliche optische Effekte und weitere verschiedene Dekorgestaltungen erzielt werden können. Daher bietet die optische Funktionsschicht eine weitere Möglichkeit, insbesondere farbliche Effekt zu erzielen.The Invention provides that the optical functional layer is preferably is applied on at least one side of the decorated carrier film. It will thus applied another layer, which has an effect on the optical properties of the finished plastic molding takes, in particular for the further design of the composite material. The inventors have found out that by applying this optical Functional layer additional optical Effects and more different decor designs can be achieved can. Therefore, the optical functional layer offers a further possibility, in particular to achieve color effect.
Vorzugsweise wird die optische Funktionsschicht auf der Unterseite der dekorierten Trägerfolie aufgebracht und besteht aus einem Interferenzschichtsystem.Preferably is the optical functional layer on the bottom of the decorated Carrier film applied and consists of an interference layer system.
Innerhalb des Interferenzschichtsystem wechseln sich Schichten aus TiO2 und SiO2 ab. Es hat sich gezeigt, dass eine besonders gute Wirkung erzielt wird, wenn das Interferenzschichtsystem aus mindestens 2 Schichten, bevorzugt aus 4 bis 8 Schichten besteht. Das so aufgebaute Schichtsystem weist bereits deutliche optische Effekte auf und ist in seiner Herstellung recht einfach.Within the interference layer system, layers of TiO 2 and SiO 2 alternate. It has been shown that a particularly good effect is achieved if the interference layer system consists of at least 2 layers, preferably from 4 to 8 layers. The layer system thus constructed already has clear optical effects and is quite simple in its production.
Die einzelnen Schichten sollten dabei im Rahmen der Gestaltungsregeln für Interferenzschichtsysteme eine Schichtdicke von 10 nm bis 250 nm, bevorzugt von 20 nm bis 150 nm, besonders bevorzugt von 30 nm bis 100 nm aufweisen. Mit dieser Dicke kann sichergestellt werden, dass die Schichten eine gewünschte optische Wirkung erzielen, aber noch untere einer Dicke bleiben, bei der sie sich nachteilig auf das zu gestaltende Verbundmaterial auswirken.The individual layers should be part of the design rules for interference layer systems a layer thickness of 10 nm to 250 nm, preferably from 20 nm to 150 nm, more preferably from 30 nm to 100 nm. With This thickness can ensure that the layers have a desired achieve optical effect but remain lower in thickness, in which they adversely affect the composite material to be designed.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sieht die Erfindung vor, dass die Trägerfolie zumindest eine weitere Funktionsschicht aufweist, welche vorzugsweise auf der Oberseite der dekorierten Trägerfolie aufgebracht ist. Diese Funktionsschicht kann als Schutzschicht, insbesondere als Kratzschutzschicht ausgebildet sein. Es ist vorteilhaft, wenn diese Kratzschutzschicht eine anorganische Schicht ist, welche zumindest SiOx, insbesondere mit x = 2, und/oder TiOx, insbesondere mit X = 2, enthält. Diese Materialien eignen sich besonders gut, um Funktionsschichten mit einer guten Kratzschutzwirkung herzustellen, da Siliziumoxid eine große Härte aufweist und so das Eindringen von Körpern aus anderen Materialien und somit das Entstehen von Kratzern auf der Oberfläche äußerst unwahrscheinlich wird.In an advantageous development, the invention provides that the carrier film has at least one further functional layer, which is preferably applied to the upper side of the decorated carrier film. This functional layer may be formed as a protective layer, in particular as a scratch-resistant layer. It is advantageous if this scratch-resistant layer is an inorganic layer which contains at least SiO x , in particular with x = 2, and / or TiO x , in particular with X = 2. These materials are particularly well-suited for producing functional coatings with a good scratch-resistant effect, since silicon oxide has a high hardness and thus the penetration of bodies from other materials and thus the emergence of scratches on the surface is extremely unlikely.
Es hat sich außerdem als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kratzschutzschicht als ein Gradientenschichtsystem aufgebracht wird, bei dem sich beispielsweise die Zusammensetzung der Beschichtung, insbesondere der Kohlenstoffanteil in einer Richtung senkrecht zur Substratoberfläche kontinuierlich ändert. Dadurch wird die Schicht in Richtung der Verbundmaterialoberfläche immer härter und spröder, wohingegen in die Richtung der Trägerfolie die Schicht weich und flexibel wird und damit deren Haftung verbessert wird.It has also proved to be advantageous when the scratch-resistant as a gradient layer system is applied, in which, for example the composition of the coating, in particular the carbon content in a direction perpendicular to the substrate surface changes continuously. Thereby the layer will always be in the direction of the composite surface harder and brittle, whereas in the direction of the carrier film the layer softens and becomes flexible and thus their liability is improved.
Um eine verbesserte Haftung einer anorganischen Funktionsschicht auf dem dekorierten Kunsstoffformteil zu erreichen kann die Kratzschutzschicht auch eine Haftvermittlerschicht umfassen.Around an improved adhesion of an inorganic functional layer To achieve the decorated Kunsstoffformteil the scratch protection layer can also comprise a primer layer.
Die Erfindung sieht vor, dass das Kunststoffformteil Polycarbonat (PC), Polymethylenmetacrylat (PMMA), Cycloolefin-Copolymer (COC), Polypropylen (PP), oder Polyethylenterephtalat (PET) umfasst. Dabei kann das Kunststoffformteil eine beliebige Form aufweisen.The Invention provides that the plastic molding polycarbonate (PC), Polymethylene methacrylate (PMMA), cycloolefin copolymer (COC), polypropylene (PP), or polyethylene terephthalate (PET). It can do that Plastic molding have any shape.
Das Dekor kann vorteilhafterweise ein Anzeigeelement und/oder Schrift und/oder ein graphisches Element und/oder ein Hologramm umfassen, ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt.The Decor can advantageously be a display element and / or font and / or comprise a graphic element and / or a hologram, but is not limited to these examples.
Das erfindungsgemäße Verbundmaterial eignet sich bevorzugt für dessen Verwendung als Display und/oder als Gehäuseteil und/oder als Zierelement und/oder als Bedienteil, insbesondere als Taste und/oder als Schalter.The Composite material according to the invention is suitable prefers for its use as a display and / or as a housing part and / or as a decorative element and / or as a control unit, in particular as a button and / or as a switch.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass das vorstehend beschriebene Verbundmaterial beispielhaft zu verstehen ist, und die Erfindung insbesondere nicht auf die oben genannten Beispiele mit den oben genannten Materialien beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann.It It will be apparent to those skilled in the art that the composite material described above by way of example, and in particular not the invention to the above examples with the above materials limited is, but in more diverse Way can be varied.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben.The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference on the attached Drawings described in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die
dekorierte Trägerfolie
In
Je
nachdem, aus wie vielen Schichten und mit welchen Schichtdicken
das Interferenzschichtsystem aufgebaut ist, bekommt die optische
Funktionsschicht
Auf
die Trägerfolie
Anschließend wird
die dekorierte Trägerfolie
Das
Aufbringen der Funktionsschicht
Die
Beschichtungseinrichtung
Soll
auf eine dekorierte Trägerfolie
In den Figuren wurde das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials am Beispiel eines Gehäuseteils für ein Mobilfunktelefon gezeigt.In the figures was the inventive method for manufacturing a composite material according to the invention the example of a housing part for a Mobile phone shown.
Daneben kann die Erfindung jedoch in entsprechender Weise in weiteren, völlig unterschiedlichen Ausführungsformen Anwendung finden. Nur beispielhaft soll auf folgende Möglichkeiten hingewiesen werden.In addition, however, the invention can be found in a corresponding manner in further, completely different embodiments application. Just By way of example reference should be made to the following possibilities.
Ein
dekoriertes Kunststoffformteil kann beispielsweise als Anzeigenelement
Derartige Fenster können vorteilhafterweise auch in Kontrollanzeigen angewendet werden, welche bei verschiedenstem Lichteinfall sicher abgelesen werden können müssen und gegen Kratzer geschützt sein sollen. Solche Kontrollanzeigen finden vor allem Verwendung bei Instrumenten in Verkehrsmitteln, wie insbesondere Flugzeugen und Automobilen, aber auch Lokomotiven.such Windows can advantageously also be used in control displays, which must be able to be read safely in a variety of incidences of light and protected against scratches should be. Such indicators are mainly used in the case of instruments in means of transport, in particular aircraft and automobiles, but also locomotives.
Insbesondere
für Kunststoffgehäuse hochwertiger
technischer Geräte
kann das Dekor in einer weiteren Ausführungsform ein Hologramm umfassen.
In Form des Hologramms
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