DE102006024263A1

DE102006024263A1 - Kunststoffformteil mit einer dekorativen thermoplastischen Schicht

Info

Publication number: DE102006024263A1
Application number: DE200610024263
Authority: DE
Inventors: Huu Hanh Le
Original assignee: ISE INTEX GmbH
Current assignee: Covestro Deutschland AG; Megatech Industries Deutschland GmbH
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein durch Formung mittels Hinterspritzen, Hinterprägen, Hinterpressen oder Hinterspritzprägen hergestelltes Kunststoffformteil 1, umfassend eine thermoplastische Folie 2 mit einer Stärke von 0,1 bis 0,3 mm als Dekor, eine mit der thermoplastischen Folie verbundene Unterware 3 mit offener Struktur und ein mit der Unterware verbundstoffartig verbundenes Kunststoffmaterial 4 als im Wesentlichen starrer Träger, wobei die thermoplastische Folie 2 auf der Oberfläche eine eingeprägte Struktur aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffformteil mit einer dekorativen thermoplastischen Schicht. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffformteiles.
Kunststoffformteile, die auf mindestens einer Seite mit einer dekorativen Oberfläche überzogen sind, finden eine breite Anwendung als Innenraumdekorverkleidungen in Automobilen. So werden sie als Verkleidungen für A-, B-, C- und D-Säulen aber auch für Armaturenbretter, Türinnenverkleidungen, Mittenkonsolen und andere Verkleidungen der Seiten und der Deckenbereiche in Automobilen verwendet. Sie müssen hierbei den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden.
Kunststoffformteile, welche auf mindestens einer Seite mit einem Dekor überzogen sind, können auf unterschiedlichste Art und Weise hergestellt werden. Ein Verfahren zu ihrer Herstellung ist das Kaschierverfahren. Hierbei wird zunächst ein Formteil im Spritzgießverfahren hergestellt, das aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Anschließend wird dieses Formteil mit einer geprägten Folie oder einem Dekormaterial überzogen und mit Klebemitteln an dem Formteil befestigt bzw. auflaminiert. Nachteilig hierbei ist das aufwändige und teure Verfahren in mehreren Schritten, die gegebenenfalls auch manuell durchgeführt werden müssen.
Weiterhin ist es bekannt eine bereits mit einer Prägung versehene Folie (z.B. PVC-Folie) zu hinterspritzen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist aber, dass sich die bereits geprägte Folie beim Hinterspritzen verzieht und dadurch das aufgeprägte Muster im fertigen Kunststoffformteile verzerrt dargestellt wird.
Andererseits ist es im Stand der Technik aber auch bekannt, zunächst das Dekormaterial besonders im Falle von Folienmaterial zunächst zu ver formen und tiefzuziehen und das so verformte Folienmaterial in einem zweiten Verfahrensschritt mit einem thermoplastischen Kunststoff zu hinterspritzen. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der EP 0 371 425 B1 beschrieben. Dabei wird ein kalt-reckbares Folienmaterial bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Folienmaterials, bevorzugt im Bereich von 80 bis 130°C, mit Hilfe eines Druckmittels wie Druckluft oder einem Inertgas unmittelbar und direkt beaufschlagt und isostatisch verformt. Das Verfahren wird weiterhin bei sehr hohen Drücken durchgeführt, die bevorzugt zwischen 50 und 300 bar liegen. In einem zweiten Verfahrensschritt kann dann die so hergestellte tiefgezogene Folie in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt werden und anschließend mit einem thermoplastischen Kunststoff hinterspritzt werden.
Dieses Verfahren des Standes der Technik weist jedoch wesentliche Nachteile auf. Für die Durchführung des Verfahrens sind grundsätzlich zwei Werkzeuge notwendig, nämlich ein Formwerkzeug, in dem das Folienmaterial verformt oder tiefgezogen wird und ein Spritzgießwerkzeug, in dem das anschließende Hinterspritzen mit einem thermoplastischen Kunststoff erfolgt. Weiterhin wird die Verformung des Folienmaterials mit einer nicht unerheblichen Temperaturerhöhung bewirkt, die bevorzugt im Bereich zwischen 80 und 130°C durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass insbesondere temperaturempfindliche Dekormaterialien wie temperaturempfindliche Kunststoffe mit diesem Verfahren nicht verarbeitet werden können. Derartige Dekormaterialien neigen nämlich dazu, bei hohen Temperaturen und dem gemäß dem Verfahren vorgesehenen hohen Druck ihre Oberfläche so stark zu verändern, dass möglicherweise eine gewollte dekorativ geprägte Oberflächenbeschichtung nicht mehr erhalten wird, sondern es zu einem lediglich flachen Andrücken des Dekormaterials in das jeweilige Formwerkzeug kommt. Das Verfahren ist somit sehr aufwendig und kostenintensiv und kann daher für einen kostengünstigen Einsatz zur Herstellung von hinterspritzten Kunststoffformteilen nicht immer verwendet werden.
Beim In-Mold-Graining Verfahren des Standes der Technik wird das Folienmaterial mittels Vakuum tiefgezogen und verformt. Dabei wird eine thermo plastische Folie auf die Erweichungstemperatur des Folienmaterials gebracht und durch in-Kontakt-Bringen mit einer erhitzten Form, die eine Prägung aufweist, mit einer entsprechenden Struktur versehen. Anschließend wird das so verformte und geprägte Folienmaterial in einem zweiten Verfahrensschritt auf ein Kunststoffformteil aufkaschiert.
Dieses Verfahren des Standes der Technik weist jedoch den wesentlichen Nachteil auf, dass für die Durchführung des Verfahrens grundsätzlich mehrere Schritte und besondere Vorrichtungen im betreffenden Werkzeug notwendig sind, wobei das Folienmaterial zunächst verformt oder tiefgezogen und dann auf den fertigen Träger aufkaschiert wird. Weiterhin müssen bei diesen Verfahren wegen der Handhabbarkeit Folien mit einer Stärke von 0,7 bis 1 mm verwendet werden.
Im weiteren Stand der Technik ist es auch bekannt, das Verfahren zur Herstellung von hinterspritzten Kunststoffformteilen in einem Schritt durchzuführen, wobei dann das Dekormaterial direkt in das Spritzgießwerkzeug eingelegt wird und dieses Material mit einem thermoplastischen Kunststoff hinterspritzt wird. Beim Hinterspritzen wird das Dekormaterial durch den Druck des thermoplastischen Materials tiefgezogen und in die entsprechende Spritzgießform gedrückt und so eine dekorativ geprägte Oberflächenbeschichtung erzeugt. So beschreibt beispielsweise die EP 0 320 925 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen mit geprägter Oberflächenbeschichtung, bei dem die Formteile mit einer die Oberflächenprägung aufweisenden Folie überzogen werden. Dazu wird eine ungeprägte tiefziehfähige Folie in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, das mindestens auf Teilbereichen seiner Innenoberfläche eine Prägestruktur aufweist und danach ein fließfähiger Kunststoff in das Formteilwerkzeug eingebracht. Es wird mit einem Druck von etwa 10 bis 130 bar gearbeitet. Bevorzugt liegt hierbei die Temperatur des thermoplastischen Kunststoffes über der Erweichungstemperatur der tiefziehfähigen Folie. In bevorzugter Weise wird gleichzeitig oder im Anschluss an das Einspritzen des aufgeschmolzenen thermoplastischen Kunststoffs ein Gas in die Kunststoffschmelze eingebracht und der Druck im Formteil so lange aufrechterhalten, bis der Kunststoff wenigstens weitgehend verfestigt ist.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass eine einschrittige Verfahrensführung bei der Herstellung der hinterspritzten Kunststoffformteile möglich ist. Es besitzt andererseits aber den Nachteil, dass hierbei Folien mit einer Stärke von bevorzugt 0,5 bis 1 mm verwendet werden, so dass es bei kompliziert geformten Formkörpern häufig zu einer nicht ausreichenden Ausfüllung der Kavitäten im Spritzgießwerkzeug kommt, und so die dekorative Prägung der Oberflächenbeschichtung nicht gleichmäßig ist. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Folien mit den genannten Stärken ist der Kostenfaktor.
Die DE 197 29 780.3 offenbart die Herstellung eines Kunststoffformteiles mit dekorativer geprägter Oberfläche, wobei das Dekormaterial in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt wird, mit einem Gas unter Druck beaufschlagt wird. Dadurch wird das Dekormaterial in die Kavitäten des Spritzgießwerkzeuges gedrückt und die Oberflächenprägung des Dekormaterials durch Eindrücken in die geprägte Oberfläche der Werkzeuginnenfläche ohne wesentliche Temperatureinwirkung erzeugt. Anschließend erfolgt das Hinterspritzen des Dekormaterials mit einem Kunststoff. Nachteilig ist hierbei dass das Werkzeug mit Mitteln zur Druckbeaufschlagung ausgestattet werden müssen.
Die DE 10 2004 034 930 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteiles mit dekorativer geprägter Oberfläche, wobei das Dekormaterial, beispielsweise ein thermoplastisches Olefin (TPO), erhitzt und dann in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt wird. Anschließend wird das Dekormaterial hinterspritzt oder hinterpresst und die Oberflächenprägung des Dekormaterials durch Eindrücken in die geprägte Oberfläche der Werkzeuginnenfläche erzeugt. Nachteilig ist hierbei der vorbereitende Schritt des Erhitzens der Folie, der umständliche und teure Maßnahmen am Werkzeug erforderlich macht.
Die technische Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, ein neues Kunststoffformteil bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung von hinterspritzten Kunststoffformteilen mit geprägter Oberfläche zur Verfügung zu stellen, das die oben stehenden Nachteile vermeidet, in einem Verfahrensschritt durchführbar ist und insbesondere ohne vorheriges Erhitzen, Tiefziehen oder getrenntes Prägen des Dekormaterials erfolgt.
Diese technische Aufgabe wird gelöst durch ein durch Formung mittels Hinterspritzen, Hinterprägen, Hinterpressen oder Hinterspritzprägen hergestelltes Kunststoffformteil 1 umfassend eine thermoplastische Folie 2 mit einer Stärke von 0,1 bis 0,3 mm als Dekor, eine mit der thermoplastischen Folie verbundene Unterware 3 mit offener Struktur, und ein mit der Unterware verbundstoffartig verbundenes Kunststoffmaterial 4 als im wesentlichen starrer Träger, wobei die thermoplastische Folie 2 auf der Oberfläche eine eingeprägte Struktur aufweist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt während der Formung des Kunststoffformteiles 1 das Abbilden einer Struktur der Muldeseite des Werkzeuges auf der Oberfläche der thermoplastischen Folie. Unter dem Begriff „eingeprägte Struktur" auf der Oberfläche des Kunststoffformteils 1 ist eine regelmäßige oder unregelmäßig nicht-glatte Oberfläche, wie etwa ein Körnungsmuster, ein Rillenmuster, ein Dellenmuster, ein Lederprägungsmuster, ein Logomuster aus Buchstaben, Ziffern oder geometrischen Figuren, eine dekorative Prägung usw., zu verstehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Stärke der thermoplastischen Folie 0,1 bis 0,2, bevorzugt 0,1 bis kleiner 0,2, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,18 mm, und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,15 mm.
Im Stand der Technik sind Kunststoffformteile mit geprägter Oberfläche bekannt, mit einer Stärke der als Dekor verwendeten thermoplastischen Folie von ca. 0,7 bis 1 mm. Nachteilig sind hierbei die höheren Kosten, sowie die prob lematische Handhabung bei komplizierten Geometrien. Überraschenderweise wurde gemäß der Erfindung festgestellt, dass Kunststoffformteile mit geprägter (z.B. genarbter) Oberfläche mit einer sehr dünnen thermoplastischen Folie als Dekoroberfläche in einem einschrittigen Verfahren hergestellt werden können, ohne dass beispielsweise Einspritzmarkierungen des eingebrachten Kunststoffmaterials auf der Dekorseite zu sehen sind. Daher ergibt sich eine Kostenersparnis weil die verwendete Folie nun dünner sein kann. Weiterhin ergibt sich eine bessere Qualität der Formteile, weil die dünnere Folie eine bessere Abbildungsgenauigkeit bei komplizierteren Geometrien ermöglicht. Zudem gibt es bei der Herstellung des Kunststoffformteiles gemäß der Erfindung keine Besonderheiten bei der Werkzeugtemperierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die thermoplastische Folie ein thermoplastisches Polyolefin (TPO), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyurethan, TPE oder Vinyl, besonders bevorzugt thermoplastisches Polyurethan (TPU). Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist besonders bevorzugt, u.a. weil es ein weiches Material ist mit haptisch guten Eigenschaften; zudem ist es kratzfest und mit guter Lichtechtheit erhältlich.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Unterware ausgewählt ist aus der Gruppe Vlies, Stoff, Fasern, Filz, Textil, Wollen, bevorzugt Vlies, besonders bevorzugt Vlies aus Polyester. Diese Auswahl der Unterware, insbesondere Vlies, ermöglicht eine gute Verbindung zwischen der Dekorfolie mit dem Kunststoffformteil, weil die Unterware aufgrund der offenen Struktur eine enge mechanische Verbindung mit dem eingebrachten Kunststoffmaterial eingeht, d.h. das Kunststoffmaterial 4 dringt teilweise in die Vliesschicht ein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kunststoffmaterial 3 aus thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, hochkristallines Polypropylen (HCPP), Polycarbonat, Polyamid, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer, Acryl-Butadien-Styrol-Polycarbonat- Copolymer, Polyvinylchlord, einem Polypropylen-Polyester-Gemisch oder Gemische derselben.
Bevorzugt ist, dass die thermoplastische Folie 2 verbundstoffartig mit der Unterware 3 verbunden ist.
Die technische Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteiles 1, umfassend die folgenden Schritte:

– Einlegen eines Flächengebildes 5 umfassend eine thermoplastische Folie 2 mit einer Stärke von 0,1 bis 0,3 mm als Dekor und eine mit der thermoplastischen Folie 2 verbundene Unterware 3 mit offener Struktur in ein Werkzeug, wobei die thermoplastische Folie 2 zur Muldeseite des Werkzeuges gerichtet ist, die zumindest teilweise eine Struktur aufweist;
– In-Kontakt-Bringen des Flächengebildes 5 mit einem schmelzflüssigen Kunststoffmaterial 4, wobei das Flächengebilde ohne wesentliche vorherige Temperatureinwirkung lediglich durch den Druck und die Temperatur des eingebrachten Kunststoffmaterials 4 verformt wird; und Ausformen des Kunststoffformteiles; wobei während der Formung des Kunststoffformteiles 1 die Struktur der Muldeseite des Werkzeuges auf die Oberfläche der thermoplastischen Folie 2 übertragen und in diese eingeprägt wird.

In einem bevorzugten Verfahren wird die thermoplastische Folie in einer Stärke von Folie 0,1 bis 0,2, bevorzugt 0,1 bis kleiner 0,2, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,18 mm, und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,15 mm verwendet.
Weiterhin ist besonders bevorzugt, dass das Flächengebilde 5 vor dem in-Kontakt-Bringen mit dem schmelzflüssigen Kunststoffmaterial 4 im wesentlichen nicht verformt und im wesentlichen nicht erwärmt wird.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren liegt die Temperatur des eingebrachten schmelzflüssigen Kunststoffmaterials 4 über der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Folie 2.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt dass durch den angelegten Druck und durch die Temperatur des flüssigen Kunststoffmaterials 4 die auf der Muldeseite des Werkzeuges vorhandene Struktur auf die thermoplastische Folie übertragen und eingeprägt wird.
Unter dem Begriff „Struktur" auf der Hohlrauminnenfläche des Werkzeugteils 6 ist eine regelmäßige oder unregelmäßig nicht-glatte Oberfläche, wie etwa ein Körnungsmuster, ein Rillenmuster, ein Dellenmuster, ein Lederprägungsmuster, ein Logomuster aus Buchstaben, Ziffern oder geometrischen Figuren, eine dekorative Prägung usw., zu verstehen.
Bevorzugt erfolgt das Formen des Kunststoffformteiles 1 mittels Hinterspritzen, Hinterprägen, Hinterpressen oder Hinterspritzprägen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als thermoplastische Folie ein thermoplastisches Polyolefin (TPO), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyurethan, TPE oder Vinyl, besonders bevorzugt thermoplastisches Polyurethan (TPU) verwendet. Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist besonders bevorzugt, u.a. weil es ein weiches Material ist mit haptisch guten Eigenschaften; zudem ist es kratzfest und mit guter Lichtechtheit erhältlich.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die verwendete Unterware 3 ausgewählt ist aus der Gruppe Vlies, Stoff, Fasern, Filz, Textil, Wollen, besonders bevorzugt Vlies, besonders bevorzugt Vlies aus Polyester.
Bevorzugt wird als als Kunststoffmaterial 4 ein Material verwendet ausgewählt aus der Gruppe Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, hochkristallines Polypropylen (HCPP), Polycarbonat, Polyamid, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer, Acryl-Butadien-Styrol-Polycarbonat-Copolymer, Polyvinylchlord, einem Polypropylen-Polyester-Gemisch oder Gemische derselben.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Druck bei der Formung des Kunststoffformteils im Werkzeug größer als 200 bar.
Das erfindungsgemäße Kunststoffformteil wird bevorzugt als Innenverkleidungsteil für Kraftfahrzeuge verwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Ausbilden von dekorativen Oberflächenstrukturen auf einem in einem Werkzeug geformten Kunststoffformteil. Das Verfahren umfasst daher die Bereitstellung einer Werkzeuganordnung, die einen ersten Werkzeugteil (Mulde) mit einer strukturierten Oberfläche und einem zweiten Werkzeugteil umfasst, wobei der erste und der zweite Werkzeugteil gemeinsam einen Hohlraum erzeugen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Flächengebilde 5, das eine thermoplastische Folie 2 und eine Unterware 3 aufweist, so zwischen die beiden Werkzeugteile eingelegt, dass die thermoplastische Folie 2 zur Muldeseite gerichtet ist. Anschließend wird das heiße schmelzflüssige Kunststoffmaterial 4 in das Werkzeug eingebracht und zwar auf der mit der Unterware 3 ausgestatteten Seite des Flächengebildes 5. Aufgrund des angelegten Drucks und der Temperatur des eingebrachten Kunststoffmaterials 4 verformt sich die weich gewordene thermoplastische Schicht 2, die an die Werkzeuginnenwand der Muldeseite gedrückt wird, und dadurch die Prägung, die in der Hohlraumoberfläche des Werkzeugteiles vorhanden ist, auf die thermoplastische Kunststoffolie übertragen. Nach Erkalten und Erstarren insbesondere des eingebrachten Kunststoffmaterials 4 wird das erfindungsgemäße Kunststoffformteil mit einer geprägten Oberfläche erhalten.
Wie bereits erläutert, weist das Werkzeugteil, das den Hohlraum ausbildet (Mulde) auf seiner Innenseite eine (negative) Prägung bzw. strukturierte Oberfläche auf, die der späteren Oberfläche (Dekor) des Kunststoffformteiles entspricht. Die spätere geprägte dekorative Oberflächenbeschichtung wird durch Ein satz einer zunächst ungeprägten thermoplastischen Folie erzielt. Während des Einspritzens des thermoplastischen Kunststoffmaterials 4 für das Trägermaterial des Kunststoffformteiles wird die in das Werkzeug eingelegte thermoplastische Folie an die Innenwandung des Formteilwerkzeuges angepresst. Aufgrund der in der Spritzgussmasse für das Trägermaterial vorhandene Schmelzwärme wird die thermoplastische Folie auf eine Temperatur oberhalb der Verformungstemperatur erwärmt, so dass das Prägemuster der Formteilwerkzeugoberfläche auf die Folie übertragen wird.
Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Werkzeuganordnung, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei die Werkzeuganordnung in der geöffneten Position gezeigt ist.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht der Werkzeuganordnung von 1 in der geschlossenen Position, die das erfindungsgemäße Kunststoffformteil mit einer dekorativen Oberfläche zeigt.
3 zeigt das fertige Kunststoffformteil.
In 1 wird eine Werkzeuganordnung mit Werkzeugkern 7 und Werkzeugmulde 6 in geöffneter Position gezeigt. Die Werkzeugmuldeseite weist eine innere Oberfläche auf, die den Hohlraum bildet. Auf der Innenseite ist eine (negative) Prägung 8 enthalten, die auf die Oberfläche des herzustellenden Kunststoffformteiles übertragen wird. In der Figur ist weiterhin zu sehen, dass das Flächengebilde 5 mit der thermoplastischen Folie 2 und der daran angeordneten Unterware 3 zwischen die beiden Werkzeughälften eingeführt wird.
In der 2 ist das geschlossene Werkzeug nach dem Einspritzen des Kunststoffmaterials 4 zu sehen. Hierbei ist das Flächenmaterial 5 an die Innenseite des Werkzeugteiles 6 gepresst worden, so dass die thermoplastische Folie 2 direkt an der Innenwand des Werkzeugteiles 6 anliegt. Durch die Temperatur des eingespritzten Kunststoffmaterials 4 sowie durch den herrschenden Druck wird die thermoplastische Folie verformt, die dann eine beständige Prägung 9 erhält.
In der 3 ist das erfindungsgemäße Kunststoffformteil 1 mit dem Kunststoffmaterial 4 als Träger, der thermoplastischen Folie 2 als Dekor und der dazwischen liegenden Unterware 3 zu sehen. Die thermoplastische Folie 2 weist hier in einem Teilbereich eine beständige Prägung 9 auf der Oberfläche auf.
Beispiel
Ein Zuschnitt eines mit TPU beschichteten Polyestervlieses, wobei die TPU-Schichtdicke nur 0,1 mm beträgt, wird in das Werkzeug eingehängt und dann mit HCPP hinterspritzt. Die HCPP-Schmelze weist eine Temperatur von ca. 220°C auf. Bei diesem Hinterspritzvorgang dringt die HCPP-Schmelze in das Polyestervlies ein. Dabei wirkt die Temperatur der HCPP-Schmelze auch auf die thermoplastische Schicht ein. Die thermoplastische TPU-Schicht weist eine Erweichungstemperatur von ca. 150°C auf und wird bei diesem Vorgang weich. Aufgrund des hohen Werkzeuginnendrucks während des Hinterspritzvorganges von über 200 bar wird die weichgewordene TPU-Schicht an die Werkzeugwand der Muldeseite gedrückt und man erhält so einen Abdruck der Struktur der Werkzeuginnenwand auf der Dekoroberfläche des hergestellten Kunststoffformteils.

1: Kunststoffformteil
2: thermoplastische Folie
3: Unterware Vliesschicht
4: Kunststoffmaterial
5: Flächengebilde
6: Werkzeug-Muldeseite
7: Werkzeug-Kern
8: Prägung (Negativ) in Innenseite des Werkzeuges 6
9: Prägung (Positiv) auf der Oberfläche des Kunststoffformteiles 1

Claims

Ein durch Formung mittels Hinterspritzen, Hinterprägen, Hinterpressen oder Hinterspritzprägen hergestelltes Kunststoffformteil (1) umfassend eine thermoplastische Folie (2) mit einer Stärke von 0,1 bis 0,3 mm als Dekor, eine mit der thermoplastischen Folie verbundene Unterware (3) mit offener Struktur, und ein mit der Unterware verbundstoffartig verbundenes Kunststoffmaterial (4) als im wesentlichen starrer Träger, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Folie (2) auf der Oberfläche eine eingeprägte Struktur aufweist.
Das Kunststoffformteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch während des Formung des Kunststoffformteiles (1) erfolgtes Abbilden einer Struktur der Muldeseite des Werkzeuges auf der Oberfläche der thermoplastischen Folie.
Das Kunststoffformteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der thermoplastischen Folie 0,1 bis 0,2, bevorzugt 0,1 bis kleiner 0,2, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,18 mm, und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,15 mm beträgt.
Das Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Folie 2 ein thermoplastisches Polyolefin (TPO), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyurethan, TPE oder Vinyl, besonders bevorzugt thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist.
Das Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterware ausgewählt ist aus der Gruppe Vlies, Stoff, Fasern, Filz, Textil, Wollen, bevorzugt Vlies, besonders bevorzugt Vlies aus Polyester.
Das Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (3) aus thermoplastischen Polymeren ausgewählt ist aus der Gruppe Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, hochkristallines Polypropylen (HCPP), Polycarbonat, Polyamid, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer, Acryl-Butadien-Styrol-Polycarbonat-Copolymer, Polyvinylchlord, einem Polypropylen-Polyester-Gemisch oder Gemische derselben.
Das Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Folie (2) verbundstoffartig mit der Unterware (3) verbunden ist.
Das Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterware (3) verbundstoffartig mit dem Kunststoffmaterial (4) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteiles (1), umfassend die folgenden Schritte: – Einlegen eines Flächengebildes (5) umfassend eine thermoplastische Folie (2) mit einer Stärke von 0,1 bis 0,3 mm als Dekor und eine mit der thermoplastischen Folie (2) verbundene Unterware (3) mit offener Struktur in ein Werkzeug, wobei die thermoplastische Folie (2) zur Muldeseite des Werkzeuges gerichtet ist, die zumindest teilweise eine Struktur aufweist; – In-Kontakt-Bringen des Flächengebildes (5) mit einem schmelzflüssigen Kunststoffmaterial (4), wobei das Flächengebilde ohne wesentliche vorherige Temperatureinwirkung lediglich durch den Druck und die Temperatur des eingebrachten Kunststoffmaterials (4) verformt wird; und Ausformen des Kunststoffformteiles; wobei während der Formung des Kunststoffformteiles (1) die Struktur der Muldeseite des Werkzeuges auf die Oberfläche der thermoplastischen Folie (2) übertragen und in diese eingeprägt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Folie in einer Stärke von 0,1 bis 0,2, bevorzugt 0,1 bis kleiner 0,2, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,18 mm, und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,15 mm verwendet wird.
Das Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde (5) vor dem Hinterspritzen im wesentlichen nicht verformt und im wesentlichen nicht erwärmt wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des eingebrachten schmelzflüssigen Kunststoffmaterials (4) über der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Folie liegt (2).
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch den angelegten Druck und durch die Temperatur des flüssigen Kunststoffmaterials (4) die auf der Muldeseite des Werkzeuges vorhandene Struktur auf die thermoplastische Folie übertragen und eingeprägt wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen des Kunststoffformteiles (1) mittels Hinterspritzen, Hinterprägen, Hinterpressen oder Hinterspritzprägen erfolgt.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastische Folie (2) ein thermoplastisches Polyolefin (TPO), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyurethan, TPE oder Vinyl, besonders bevorzugt thermoplastisches Polyurethan (TPU) verwendet wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterware ausgewählt aus der Gruppe Vlies, Stoff, Fa sern, Filz, Textil, Wollen bevorzugt Vlies, besonders bevorzugt Vlies aus Polyester verwendet wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffmaterial (4) ein Material verwendet wird ausgewählt aus der Gruppe Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, hochkristallines Polypropylen (HCPP, Polycarbonat, Polyamid, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer, Acryl-Butadien-Styrol-Polycarbonat-Copolymer, Polyvinylchlord, einem Polypropylen-Polyester-Gemisch oder Gemische derselben.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffformteil mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck bei der Formung größer als 200 bar beträgt.
Verwendung des Kunststoffformteiles nach den Ansprüchen 1 bis 8, oder Verwendung des durch das Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 19 hergestellte Kunststoffformteil als Innenverkleidungsteil für Kraftfahrzeuge.