DE102007016996B4

DE102007016996B4 - Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einer musterbildenden Schicht mit magnetischen Eigenschaften

Info

Publication number: DE102007016996B4
Application number: DE102007016996.7A
Authority: DE
Inventors: Dr. Fischer Wolfgang; Klaus Schöller; Hansjörg Czeiler; Martina Billich
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2027-04-12
Also published as: DE102007016996A1

Abstract

Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einer musterbildenden Schicht, umfassend die folgenden Schritte: Aufbringen eines zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeigneten Lacks auf die Rückseite des zu beschichtenden Substrats in einem zu erzielenden Muster, und Aufbringen einer magnetisierbare Teilchen enthaltenden Beschichtung auf die Sichtseite des Substrats, wobei die magnetisierbaren Teilchen durch das vom rückseitigen Lack erzeugte Magnetfeld dem Muster entsprechend ausgerichtet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit einer musterbildenden Schicht, insbesondere zur Beschichtung von Oberflächen mit magnetische Partikel enthaltenden Lacken.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind seit langem Verfahren bekannt, mit denen magnetische Pigmente oder Pigmentpräparationen enthaltende Lacke auf Oberflächen aufgebracht werden, wobei während der Aushärtung des Lacks unter dem Einfluss von in der Beschichtungsanlage vorhandenen externen Permanent- oder Elektromagneten Muster im magnetischen Lack erzeugt werden. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel in der US 3,676,273 A offenbart. Die Magnetanordungen müssen hierbei so lange betrieben werden, bis der Lack ausgehärtet ist, was natürlich die Herstellungskosten stark erhöht. Außerdem hat sich gezeigt, dass bei zu geringem Abstand von zu beschichtender Oberfläche und Magnetanordnung Magnetpartikel aus dem Lack gerissen werden können und so die Lackqualität verringert wird.
Aus der DE 2 054 934 A ist ein Verfahren zum Erzeugen von Mustern mittels Magnetfeldern in Oberflächenschichten bekannt, bei dem eine dauermagnetische Teilchen enthaltende Grundierungsschicht auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht wird, nach deren Trocknung dem gewünschten Muster entsprechend magnetisiert wird und dann eine magnetisch beeinflussbare Teilchen enthaltende Schicht auflackiert wird, wobei sich die magnetisch beeinflussbaren Teilchen entsprechend der Magnetisierung der Grundierungsschicht ausrichten. Es müssen somit nicht nur zwei Schichten aufgebracht, sondern weiterhin eine Magnetanordnung zur musterbildenden Magnetisierung der Grundierungsschicht eingesetzt werden.
Aus der US 5,079,058 A ist ein laminierter Schichtaufbau mit einer gemusterten Filmschicht bekannt, die ein pulverförmiges Magnetmaterial enthält. Die Filmschicht wird im flüssigen Zustand mit einem externen Magnetfeld beaufschlagt, um die Magnetpulverteilchen des Magnetmaterials auszurichten.
Die DE 43 13 521 C2 offenbart einen Dekorationsschichtaufbau als Bestandteil einer Übertragungslage einer Heißprägefolie, in der Magnetschichten zum Speichern bzw. Auslesen von Informationen vorhanden sein können. Die Magnetschichten können beispielsweise aus einem magnetisierbaren Lack gebildet sind.
In der DE 102 56 491 A1 sind Metallisierungen bzw. Magnetfarben beschrieben, die in Form gewünschter Motive auf Trägersubstrate wie z. B. Heißprägefolien aufgebracht werden. Der genannte Stand der Technik offenbart somit Beschichtungen bzw. Lacke, die sich magnetisieren lassen und aufgrund ihrer elektrischen bzw. thermischen Leitfähigkeit unter den Begriff Leitlack fallen.
Jedoch offenbart keine dieser Schriften das Aufbringen eines zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeigneten Lacks auf die Rückseite eines zu beschichtenden Substrats in einem zu erzielenden Muster, um dieses Muster durch Erzeugung eines Magnetfelds in einer auf der entgegengesetzten Seite des Substrats liegenden magnetisierbaren Beschichtung auszubilden.
Darstellung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung auf unnötige, die Kosten und Komplexität der Beschichtungsanlage steigernde Schritte und Komponenten zu verzichten, d. h. ein Verfahren zu entwickeln, dass nicht nur ohne eine Grundierungsschicht auskommt, sondern vor allem den Einsatz von externen Magnetanordnungen erübrigt, mit denen magnetisierbare Teilchen in einer solche Grundierungsschicht oder direkt in der Magnetlackschicht bisher ausgerichtet werden mussten.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des folgenden Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einer musterbildenden Schicht umfasst den Schritt des Aufbringens eines zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeigneten Lacks auf die Rückseite des zu beschichtenden Substrats in einem zu erzielenden Muster, und das Aufbringen einer magnetisierbare Teilchen enthaltenden Beschichtung auf die Sichtseite des Substrats, wobei die magnetisierbaren Teilchen durch das vom rückseitigen Lack erzeugte Magnetfeld dem Muster entsprechend ausgerichtet werden. Auf diese Weise können einfach und kostengünstig Oberflächenbeschichtungen erzielt werden, die die gewünschten Muster sowie weitere optischen Eigenschaften wie z. B. Tiefen- und Metalliceffekte aufweisen. Des Weiteren ist es nicht notwendig, bestehende Beschichtungs- oder Lackieranlagen umzurüsten, da der rückseitige Lack mit herkömmlichen Techniken aufgebracht werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zur Erzeugung des Magnetfelds geeignete Lack ein elektrisch leitfähiger Lack, durch den nach Aufbringen der sichtseitigen Beschichtung ein elektrischer Strom geschickt wird, um die magnetisierbaren Teilchen der sichtseitigen Beschichtung dem Muster entsprechend auszurichten. Leitfähige Lacke sind besonders kostengünstig und können in komplizierten Mustern aufgebracht werden. Weiterhin erlauben sie die Erzeugung prozesssicherer und reproduzierbarer Magneteffekte in der sichtseitigen Beschichtung.
Bevorzugt wird der elektrische Strom während unterschiedlicher Aushärtungszustände der sichtseitigen Beschichtung selektiv zugeführt. So lassen sich besonders einfach unterschiedliche Effektverläufe in der sichtseitigen Beschichtung erzeugen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der zur Erzeugung des Magnetfelds geeignete Lack ein magnetischer Lack, dessen Magnetfeld die magnetisierbaren Teilchen der sichtseitigen Beschichtung dem Muster entsprechend ausrichtet. Der magnetische Lack ist dabei ein bereits permanent magnetisierte Teilchen enthaltender Lack, der keiner weiteren externen Magnetisierung mehr bedarf. Auf diese Weise erübrigt sich sogar der Schritt des Anlegens eines Stroms, so dass zusätzlich Kosten gespart werden können.
Es ist besonders vorteilhaft, den zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeigneten Lack durch ein Druckverfahren aufzubringen. Somit lassen sich, ähnlich wie in der Halbleitertechnologie, besonders feine Muster reproduzierbar herstellen, die besonders ansprechende optische Effekte der Oberflächenbeschichtung ermöglichen.
Bevorzugt ist das Substrat nicht-ferromagnetisch und besteht insbesondere aus Holzfurnier, Aluminium, Leder, Glas oder Kunststoff. Durch Wahl dieser Substratwerkstoffe eignet sich das Verfahren auch zur dekorativen Oberflächengestaltung im Fahrzeuginnenbereich.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Substrat aus Kunststoff, beispielsweise ein Armaturenbrettpaneel oder ein anderes Element einer Kraftfahrzeuginnenverkleidung, einer Beschichtungsanlage zugeführt, um sichtseitig mit einer dekorativen Oberflächenschicht versehen zu werden. Das Substrat wird zunächst mithilfe eines Offset- oder Siebdruckverfahrens rückseitig mit beispielsweise einem linienförmigen Muster aus Leitlack bedruckt, wobei an geeigneten Stellen der Substratrückseite (z. B. in Entsprechung nicht sichtbarer Stellen auf der Vorseite oder an den Substraträndern) Kontaktpunkte erzeugt werden.
Nach diesem Schritt wird vorder- bzw. sichtseitig ein Magnetlack (Beschichtung), d. h. ein magnetische Partikel enthaltender Lack, auf die Substratoberfläche aufgebracht. Noch während der Trocknungsphase werden die auf der Rückseite erzeugten Kontaktpunkte mit einer Stromversorgungsquelle elektrisch verbunden und ein geeigneter Strom über die Kontaktpunkte durch den Leitlack geschickt. Die gedruckten Leiterbahnen erzeugen dabei ein Magnetfeld, das durch das Substrat dringen kann und die im sichtseitig aufgebrachten Lack enthaltenen Magnetpartikel entlang der Magnetfeldlinien ausrichtet. Aufgrund der Nähe des Leitlacks auf der Substratrückseite zum Magnetlack auf der Substratvorderseite reicht dazu ein relativ geringer Strom aus, der in jedem Fall geringer ist als ein zur Erzeugung von Magnetfeldern mithilfe externer Anordnungen notwendiger Strom ist.
Nach Aushärtung des sichtseitigen Oberflächenlacks behalten die Magnetpartikel ihre Orientierung bei und erzeugen so den erwünschten Oberflächeneffekt, z. B. eine gebürstete Edelstahloptik.

Claims

Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einer musterbildenden Schicht, umfassend die folgenden Schritte: Aufbringen eines zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeigneten Lacks auf die Rückseite des zu beschichtenden Substrats in einem zu erzielenden Muster, und Aufbringen einer magnetisierbare Teilchen enthaltenden Beschichtung auf die Sichtseite des Substrats, wobei die magnetisierbaren Teilchen durch das vom rückseitigen Lack erzeugte Magnetfeld dem Muster entsprechend ausgerichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zur Erzeugung des Magnetfelds geeignete Lack ein elektrisch leitfähiger Lack ist, durch den nach Aufbringen der sichtseitigen Beschichtung ein elektrischer Strom geschickt wird, um die magnetisierbaren Teilchen der sichtseitigen Beschichtung dem Muster entsprechend auszurichten.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der elektrische Strom während unterschiedlicher Aushärtungszustände der sichtseitigen Beschichtung selektiv zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zur Erzeugung des Magnetfelds geeignete Lack ein magnetischer Lack ist, dessen Magnetfeld die magnetisierbaren Teilchen der sichtseitigen Beschichtung dem Muster entsprechend ausrichtet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeignete Lack durch ein Druckverfahren aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat nicht-ferromagnetisch ist und insbesondere aus Holzfurnier, Aluminium, Leder, Glas oder Kunststoff besteht.