DE102005009408A1

DE102005009408A1 - Kunststofffolie

Info

Publication number: DE102005009408A1
Application number: DE200510009408
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Gorski
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2006-09-14

Abstract

Bei einer Kunststofffolie (1), die auf der Dekorseite mit einer vorgeprägten, insbesondere genarbten, Oberflächenstruktur (4) versehen und im geprägten Zustand unter Wärmeeinwirkung thermoplastisch verformbar ist, bleibt die Profilhöhe der Oberflächenstruktur bei der thermoplastischen Verformung der Folie erfindungsgemäß dadurch weitgehend unverändert erhalten, dass die Kunststofffolie an den Strukturbergen (2) einen höheren Anteil an warmfestem Material (7) aufweist als an den Strukturtälern (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststofffolie mit auf der Dekorseite vorgeprägter Oberflächenstruktur, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, Kunststofffolien, wie sie z. B. anstelle von Lederbezügen für Kfz-Innenausbauteile verwendet werden, auf der Dekorseite zunächst mit einer lederähnlich genarbten Oberflächenstruktur zu versehen und anschließend in einem Tiefziehwerkzeug unter Wärmeeinwirkung zu plastifizieren und umzuformen. Damit die lederähnliche Prägung bei der Warmverformung erhalten bleibt, wird die Follie nach der DE 35 28 810 C1 , der DE 40 07 876 A1 oder der DE 40 07 877 C2 im unverformten Zustand durch energiereiche Strahlung vernetzt und dadurch die Oberflächenstruktur vollflächig, zumindest aber an den Strukturtälern verhärtet, oder aber die Folie wird lediglich auf der Rückseite auf die Warmformtemperatur erhitzt, an der vorgeprägten Dekorseite hingegen gekühlt und somit im elastischen Zustand gehalten ( DE 35 05 828 C2 ), um die Folie ohne Beschädigung der thermisch empfindlichen Oberflächenstruktur über einen möglichst großen Dickenbereich plastisch verformbar zu erwärmen. Hierdurch lässt sich jedoch nicht verhindern, dass die Profiltiefe der Oberflächenstruktur bei der Warmverformung der Folie je nach örtlicher Verstreckung unterschiedlich stark abnimmt und dadurch das Präge- und Glanzbild der Tiefziehfolie soweit verändert wird, dass sich eine derart hergestellte Folie aus optischen Gründen häufig nicht einsetzen lässt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kunststofffolie der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine Profilabflachung der Oberflächenstruktur bei der thermoplastischen Verformung der Folie weitgehend unterbunden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunststofffolie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird durch die gezielte Ansammlung von wärmestabilem Material an den Strukturbergen der Oberflächenstruktur der Tiefziehprozess derart gesteuert, dass sich die thermoplastische Verstreckung der Kunststofffolie hauptsächllich in einer Verbreiterung der Strukturtäler auswirkt, während das wärmestabile Material an den Strukturbergen plastisch unverstreckt und dementsprechend die Profilhöhe der Oberflächenstruktur nahezu unverändert erhalten bleibt, so dass die sonst bei einer thermoplastischen Verformung übliche Strukturabflachung auf der Dekorseite der Folie wirksam unterbunden und dadurch das Präge- und Glanzbild der Oberflächenstruktur in der fertig geformten Folie deutlich verbessert wird.

Vorzugsweise ist die Kunststofffolie als Verbundfolie mit einer thermoplastischen Trägerschicht und einem auf diese mit einer größeren Wandstärke an den Strukturbergen als an den Strukturtälern aufgebrachten, warmfesten Belag ausgebildet, welcher bei der thermoplastischen Verformung der Trägerschicht nicht mitangeschmolzenen wird und zweckmäßigerweise aus einem Duroplast oder einem vernetzten oder einem höher als die thermoplastische Trägerschicht schmelzenden, thermoplastischen Elastomer besteht.

Wahlweise oder zusätzlich lässt sich die höhere Wärmestabilität der Kunststofffolie an den Strukturbergen auch dadurch erzielen, dass das thermoplastische Folienmaterial im Bereich der Strukturberge lokal begrenzt verhärtet ist, etwa durch eine stärkere Vernetzung mit Hilfe einer energiereichen Bestrahlung, ins besondere einer Laserbestrahlung, und/oder durch eine verstärkte Weichmacherverdampfung unter Wärmeeinwirkung.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1a, b einen Ausschnitt einer Kunststofffolie nach der Erfindung im unverformten (a) und im thermoplastisch verformten Zustand (b);
2a, b eine der 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
3a, b ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung; und
4a, b einen der 1 entsprechenden Ausschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die in den Fig. ausschnittweise und in vergrößertem Maßstab gezeigte Folie 1 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, z. B. PVC oder Acryl-Butadien-Styrol, und ist auf der Dekorseite mit einer vorgeprägten, lederähnlich genarbten, aus aufeinanderfolgenden Strukturbergen und -tälern 2, 3 profilierten Oberflächenstruktur 4 versehen. Verformt wird die Folie 1 in einem ebenfalls ausschnittweise im Bereich einer teilkugelförmigen Formfläche 5 gezeigten Tiefziehwerkzeug 6, wo sie unter Wärmeeinwirkung plastifiziert und nach Maßgabe des örtlichen Verformungsgrades mehr oder weniger stark verstreckt wird.
Gemäß 1a ist die noch unverformte Kunststofffolie 1 im Bereich der Strukturberge 2 mit einem thermisch formstabilen Material 7 belegt, welches bei der Warmverformung der Folie 1 nicht mitangeschmolzen wird, also etwa einem Elastomer, dessen Schmelzpunkt deutlich über dem des Folienmaterials liegt. Wie aus einem Vergleich der 1a und 1b ersichtlich ist, wirkt sich die Verstreckung bei der Warmverformung der Kunststofffolie 1 daher in erster Linie in einer Verbreiterung der Strukturtäler 3 aus, während die Profilhöhe und -breite an den Strukturbergen 2 der Oberflächenstruktur 4 aufgrund der lokalen Elastomerbeschichtung 7 weitgehend erhalten bleibt. Auf diese Weise wird eine verformungsbedingte Profilabflachung der Oberflächenstruktur 4 wirksam unterbunden und sichergestellt, dass der Tiefziehprozess keine störenden Veränderungen im Präge- und Glanzbild der Kunststofffolie 1 hinterlässt.
Gemäß 2, wo die der ersten Ausführungsform entsprechenden Komponenten durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, ist die Kunststofffolie 1 als Verbundfolie mit einer thermoplastischen Trägerschicht 8 und einer auf diese durchgehend aufgebrachten Beschichtung 9 ausgebildet, welche wiederum aus einem Material mit einer höheren thermischen Formstabilität als die Trägerschicht 8, also etwa einem Elastomer, besteht und mit der vorgeprägten Oberflächenstruktur 4 versehen ist. Der Anteil an thermisch stabilem Material und somit die Zugfestigkeit der Folie 1 im plastifizierten Zustand der Trägerschicht 8 liegt daher an den Strukturbergen 2 deutlich höher als an den Strukturtälern 3, so dass sich die Materialverstreckung auch bei dieser Ausführungsform hauptsächlich in einer Verbreiterung der Strukturtäler 3 auswirkt, die Profilbreite und -tiefe an den Strukturbergen 2 und somit das Präge- und Glanzbild der Oberflächenstruktur 4 durch die Warmverformung jedoch im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 wird die höhere Warmfestigkeit an den Strukturbergen 2 dadurch erzielt, dass die Kunststofffolie 1 an diesen Stel len lokal begrenzt verhärtet ist. Zu diesem Zweck wird die Folie 1 in den Grenzen der Strukturberge 2 entweder durch eine örtliche Wärmeeinwirkung W stärker als an den Strukturtälern 3 weichmacherverarmt oder durch eine lokal begrenzte Laser- oder Elektronenbestrahlung E, z. B. unter Abschattung der Strukturtäler 3 nach der Streifllichtmethode, verstärkt vernetzt, derart, dass bei dem nachfolgenden Tiefziehprozess die Profiltiefe und -breite der Strukturberge 2 wiederum nahezu unverändert erhalten bleibt.
Bei der in 4 gezeigten Tiefziehfolie 1 ist die Oberflächenstruktur 4 auf einer entsprechend profilierten, thermoplastischen Kunststoffschicht 10 konstanter Wandstärke ausgebildet, die bei dieser Ausführungsform auf der Rückseite der Strukturberge 2 mit einem warmfesten, elastischen Material, also etwa einem bei der Plastifiziertemperatur der Kunststoffschicht 10 nicht anschmelzenden Elastomer 11, unterfüttert ist. Ebenso wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird hierdurch erreicht, dass die Folie 1 bei einer thermoplastischen Verstreckung hauptsächlich an den Strukturtälern 3 dauerhaft gedehnt, an den Strukturbergen 2 hingegen die Profiltiefe und -breite im Wesentlichen beibehalten wird.
Im konkreten Anwendungsfall beträgt die Gesamtdicke der Kunststofffolie 1 ca. 2 mm und die Profiltiefe der Oberflächenstruktur 4 entspricht etwa der halben Foliendicke.

Claims

Kunststofffolie mit auf der Dekorseite vorgeprägter, insbesondere genarbter Oberflächenstruktur, die im geprägten Zustand unter Wärmeeinwirkung verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (1) an den Strukturbergen (2) einen höheren Anteil an warmfestem Material (7, 9, 11) aufweist als an den Strukturtälern (3).
Kunststofffolie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausbildung als Verbundfolie mit einer thermoplastischen Trägerschicht (8; 10) und einem auf diese im Bereich der Strukturberge (2) mit einer größeren Wandstärke als an den Strukturtälern (3) aufgebrachten Belag (9; 11) aus einem Material mit einer höheren thermischen Formstabilität als die Trägerschicht.
Kunststofffolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (9) aus einem vernetzten Elastomer oder einem thermoplastischen mit einem höheren Schmelzpunkt als die Trägerschicht (8) besteht.
Kunststofffolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (1) im Bereich der Strukturberge (2) lokal begrenzt verhärtet ist.
Kunststofffolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (1) im Bereich der Strukturberge (2) durch lokal begrenzte, energiereiche Bestrahlung (E), insbesondere Laser- oder Elektronenbestrahlung, stärker als an den Strukturtälern (3) vernetzt ist.
Kunststofffolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (1) im Bereich der Strukturberge (2) durch lokal begrenzte Erwärmung (W) stärker als an den Strukturtälern (3) weichmacherverarmt ist.