DE102019110030A1 - Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils sowie dekoriertes Kunststoffteil - Google Patents

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Stefanie Heidl
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein dekoriertes Kunststoffteil sowie Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils, umfassend die Schritte,
- Bereitstellen einer Folie,
- zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines Kunststoffmaterials auf die Folie in einem Verarbeitungsprozess,
- Einbringen von Störstellen in die Folie derart, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess insbesondere durch das Kunststoffmaterial optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils sowie ein dekoriertes Kunststoffteil.
  • Zur Dekorierung eines Kunststoffteils wird beispielsweise in DE 4331167 A1 beschrieben, auf die Oberfläche eines Granulats ein oder mehrere Schichten von Farbpigmenten aufzubringen. Dieses Granulat wird sodann einer Kunststoffverarbeitungsmaschine zugeführt, aufgeschmolzen und sodann mittels eines Extruders zu einem Kunststoffteil verarbeitet.
  • Nachteilig an einer derartigen Vorgehensweise ist, dass die Steuerung der sich hierdurch ergebenden optischen Effekte und damit die optischen Gestaltungsmöglichkeiten zur optischen Dekoration des Kunststoffteils sehr begrenzt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Dekoration von Kunststoffteilen zu verbessern und insbesondere kostengünstig neuartige optische Effekte, insbesondere 3D-Effekte und Tiefeneffekte bei der Dekoration von Kunststoffteilen zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • - Bereitstellen einer Folie,
    • - Zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines Kunststoffmaterials auf die Folie in einem Verarbeitungsprozess,
    • - Einbringen von Störstellen in die Folie derart, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
  • Diese Aufgabe wird weiter von einem dekorierten Kunststoffteil gelöst, wobei das Kunststoffteil zumindest eine Folie und eine auf der Folie zumindest bereichsweise in einem Verarbeitungsprozess aufgebrachtes Kunststoffmaterial aufweist, wobei in die Folie Störstellen eingebracht sind derart, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekt optisch erkennbar sind.
  • Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass kostengünstig mittels ein und derselben Ausgangsprodukte, nämlich der Folie und dem Kunststoffmaterial, eine Vielzahl unterschiedlicher Dekorationseffekte des Kunststoffteils erzielt werden können. Je nach Art der eingebrachten Störstellen sind eine Vielzahl unterschiedlicher optischer Dekorationen und optischer Effekte erzielbar. Damit ist es für eine unterschiedliche Dekoration nicht länger erforderlich, unterschiedliche, speziell gefertigte Ausgangsmaterialien hierfür zur Verfügung zu stellen, sondern unterschiedliche optische Dekorationen können auf sehr kostengünstige Weise durch eine entsprechende Vorbehandlung und/oder Variation des Verarbeitungsprozesses erzielt werden. Weiter ist es hierbei vorteilhaft, dass durch entsprechendes Einbringen von Störstellen und Wahl der Parameter des Verarbeitungsprozesses auch optische Dekorationen erzielbar sind, welche ansonsten nur durch aufwendige und kostenintensive Verfahren erzielbar sind. So ist es beispielsweise möglich, Tiefeneffekte und/oder 3D-Effekte auch mittels einer Folie zu erzielen, deren Folienschicht und/oder deren Dekorschichten derartige Effekte nicht erbringen und beispielsweise lediglich einen zweidimensionalen einheitlichen Farbeindruck vermitteln. Dieser überraschende Effekt ist wohl dadurch erklärbar, dass beim Aufbringen des Kunststoffmaterials im Bereich der Störstellen entsprechende Bereiche der Folienschicht und/oder der Dekorschichten in ihrer räumlichen Lage und/oder Orientierung gegenüber Bereichen, in welchen keine Störstellen vorliegen, verändert werden, und hierdurch entsprechend die Reflektionsebene und/oder der Reflektionswinkel des einfallenden Lichtes entsprechend lokal verändert wird, was wiederum Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekte und/oder Transparenzeffekte generiert.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
  • Die Folie kann einschichtig sein, beispielsweise eine durchgefärbte Kunststofffolie oder eine einschichtige Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer. Die Folie kann auch ein Papier oder ein papierähnliches Material z.B. TESLIN® sein.
  • Die Folie kann auch mehrschichtig sein und insbesondere mindestens eine Trägerschicht und mindestens eine Dekorschicht aufweisen.
  • Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial vor Aufbringen der Folie aufgeschmolzen. Beim Aufbringen des Kunststoffmaterials wird sodann das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial in Kontakt mit der Folie gebracht. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass sich zum einen die lokale Ausrichtung bzw. Lage von Teilbereichen der Folie gut mit Hilfe der Störstellen einstellen lässt. Dies, wohl aufgrund der Aufbringung eines „flüssigen“ Mediums. Weiter wird der Vorteil erzielt, dass diese Ausrichtung bzw. räumliche Lage sodann beim Abkühlen des Kunststoffmaterials „konserviert“ wird. So haben Untersuchungen gezeigt, dass sich durch diese Maßnahmen besonders eindrucksvolle Tiefeneffekte und/oder 3D-Effekte erzielen lassen.
  • Unter Lage wird hierbei insbesondere die räumliche Lage in Bezug auf eine Hauptfläche des Kunststoffteils und insbesondere der der Folie gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffmaterials nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses verstanden.
  • Unter „Ausrichtung“ wird hierbei insbesondere der lokale Raumwinkel der von einer Hauptfläche der Dekorschicht bzw. Folie aufgespannten Ebene in Bezug auf eine Hauptfläche des Kunststoffteils und insbesondere der der Folie gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffmaterials nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses verstanden.
  • Eine lokale Veränderung der Ausrichtung wird hierbei insbesondere dadurch gebildet, dass lokal ein Teilbereich der Folienschicht und/oder einer Dekorschicht der Folie gegen eine Hauptfläche des Kunststoffteils oder der der Folie abgewandten Seite des Kunststoffmaterials „verkippt“ und so lokal der Reflektionswinkel des einfallenden Lichts entsprechend verändert wird.
  • Eine lokale Veränderung der Lage umfasst neben einer Veränderung der Ausrichtung weiter auch eine Veränderung der vertikalen Positionierung und/oder der horizontalen lokalen Beabstandung des Teilbereichs der Dekorschicht bzw. der Folie von einer Hauptfläche des Kunststoffteils oder der der Folie gegenüberliegenden Seite des Kunststoffmaterials. Hierdurch wird entsprechend auch die Lauflänge des Lichts bis zum Auftreffen auf die Dekorschicht bzw. Folie verändert.
  • Als Kunststoffmaterial wird vorzugsweise ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, vorzugsweise enthaltend Polycarbonat (PC), AcrylnitrilButadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polystyrol (PS) verwendet.
  • Das Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur zwischen 60° Celsius und 300° Celsius, insbesondere zwischen 90° Celsius und 200° Celsius, weiter bevorzugt zwischen 100° Celsius und 150 ° Celsius auf.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Kunststoffmaterial in zumindest einer Phase des Verarbeitungsprozesses mit einem Druck zwischen 10 bar und 700 bar, vorzugsweise zwischen 10 bar und 300 bar gegen die Folie zu pressen.
  • Untersuchungen haben gezeigt, dass durch den entsprechenden mechanischen Krafteintrag im Bereich der Störstellen entsprechende Veränderungen von der Folienschicht und/oder ein oder mehreren Dekorlagen der Folie, insbesondere lokale Lageveränderungen bzw. Orientierungsveränderungen erzielt werden, und hierdurch die optische Erkennbarkeit der Störstellen verbessert wird und diese insbesondere zur Erzielung von 3D-Effekten und Tiefeneffekten beitragen.
  • Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial mit einer Temperatur zwischen 60° Celsius und 300° Celsius, weiter bevorzugt zwischen 200 °Celsius und 250 ° Celsius auf die Folie aufgebracht. Untersuchungen haben gezeigt, dass aufgrund des sich hierdurch bewirkenden Temperatureintrags Veränderungen der Lage und/oder Orientierung von Teilbereichen der Folie und insbesondere von ein oder mehreren Dekorlagen der Folie begünstigt werden und damit die Qualität der Dekorationseffekte weiter verbessert wird.
  • Vorzugsweise sind die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch ein oder mehrere der im Folgenden beschriebenen Effekte optisch erkennbar:
    • Die Störstellen sind vorzugsweise durch bereichsweise, lokale Öffnungen und/oder bereichsweise, lokale Knitter und/oder Faltungen und/oder Überlappungen in der Folienschicht erkennbar.
  • Die Störstellen sind vorzugsweise durch bereichsweises, lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten von der Trägerschicht, insbesondere im Bereich der Störstellen erkennbar. In dem Bereich der Ablösung von ein oder mehreren der Dekorschichten ist es hierbei zum einen möglich, dass die abgelösten Teilbereiche der Dekorschicht noch bereichsweise mit einer oder mehreren Schichten der Folie mechanisch verbunden sind, jedoch im Bereich der Ablösestelle entsprechend die räumliche Lage und/oder Ausrichtung der ein oder mehreren Dekorschichten verändert ist.
  • Weiter ist es auch möglich, dass im Bereich der Ablösestelle die ein oder mehreren Dekorschichten nicht mehr mechanisch mit einer Schicht der Folie gekoppelt sind, sondern von der Folie getrennt, insbesondere als plättchenförmige Partikel hinter dem Kunststoffmaterial dispergiert sind.
  • Vorzugsweise sind die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess optisch dadurch erkennbar, dass im Bereich der Störstellen eine lokale Veränderung der Lage von Teilbereichen der Folienschicht und/oder ein oder mehrerer der Dekorschichten, insbesondere eine lokale Veränderung der Ausrichtung von Teilbereichen der Folienschicht und/oder von einer und mehr der Dekorschichten, stattgefunden hat. Wie bereits oben ausgeführt, wird hierdurch eine lokale Veränderung des Reflektionswinkels und/oder der Lauflänge des einfallenden Lichts bewirkt. Weiter werden durch die lokale Veränderung der Lage der Folienschicht und/oder von Teilbereichen ein oder mehrerer der Dekorschichten, insbesondere in das „Volumen“ des Kunststoffmaterials, Abschattungseffekte bewirkt. Diese beiden Effekte bilden auch die Grundlage für die Generierung von Tiefeneffekten und 3D-Effekten.
  • Vorzugsweise werden die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch eine lokale Durchtrennung und unter Zerstörung der Folienschicht und/oder von einer oder mehreren Dekorschichten der Folie optisch erkennbar. Durch diesen Effekt wird der optische Effekt der ein oder mehreren Dekorschichten lokal entsprechend ausgelöscht oder verändert und hierdurch eine entsprechende lokale optische Veränderung erzielt.
  • Vorzugsweise wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial derart auf die Folie aufgebracht, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial die Folie auf zumindest einer Hauptfläche der Folie zumindest bereichsweise bedeckt.
  • Vorzugsweise wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial hierbei derart auf die Folie aufgebracht, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial mindestens eine Hauptfläche der Folie vollflächig bedeckt und/oder die Folie umhüllt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass durch das Aufbringen des Kunststoffmaterials lokale „Veränderungen“ der ein oder mehrere Dekorlagen der Folie besonders gut „konserviert“ und vor Umwelteinflüssen geschützt werden.
  • Vorzugsweise wird die Folie im Verlauf des Verarbeitungsprozesses durch das Kunststoffmaterial allseitig umhüllt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Folienschicht und/oder ein oder mehreren Dekorschichten sicher vor Umwelteinflüssen sowie mechanischen und thermischen Belastungen weiterer Verarbeitungsprozesse geschützt sind.
  • Das Kunststoffmaterial besteht vorzugsweise aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial. Unter einem transparenten Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität von mehr als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 %, weiter bevorzugt mehr als 90 % aufweist. Unter einem transluzenten Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 70 % und 10 %, vorzugsweise zwischen 70 % und 30 %, weiter bevorzugt zwischen 70 % und 40 % aufweist.
  • Bei einer derartigen Ausgestaltung des Kunststoffmaterials wird der Vorteil erzielt, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch das Kunststoffmaterial optisch erkennbar sind und somit die durch das Herstellungsverfahren erzielten dekorativen Effekte bei Betrachtung von Seiten des Kunststoffmaterials und durch das Kunststoffmaterial hindurch optisch erkennbar sind.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoffmaterial um ein optisch streuendes Kunststoffmaterial. Unter einem optisch streuendem Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches mindestens 10 %, vorzugsweise mehr als 20 %, weiter bevorzugt 50 % des einfallenden Lichts in Transmission und/oder Reflektion streut.
  • Untersuchungen haben überraschend gezeigt, dass durch eine derartige Wahl des Kunststoffmaterials sich weitere interessante optische Effekte erzielen lassen. So wird insbesondere eine Verbreiterung des Sichtwinkelbereichs erzielt, unter dem Tiefen- und/oder 3D-Effekte sichtbar sind.
  • Die entsprechende Einstellung des Kunststoffmaterials auf die gewünschte Streuwirkung ist hierbei insbesondere durch Zusatz entsprechender anorganischer Pigmente oder Zusatzstoffe möglich, welche als Streuzentren für das einfallende Licht wirken.
  • Die oben angeführten Angaben bezüglich Transmissivität und Streuung beziehen sich hierbei vorzugsweise auf das Kunststoffmaterial nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses, d. h. auf eine Schichtdicke des Kunststoffmaterials, wie dieses nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses vorliegt.
  • Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial derart auf die Folie in dem Verarbeitungsprozess aufgebracht, dass das optische Erscheinungsbild des Kunststoffteils im Bereich der Störstelle verändert wird.
  • So wird insbesondere der Verarbeitungsprozess so gewählt, dass während des Verarbeitungsprozesses durch thermische und/oder chemische und/oder mechanische Einflüsse das optische Erscheinungsbild der Folie im Bereich der Störstellen optisch erkennbar verändert wird. Das optische Ergebnis wird somit maßgeblich durch den Verarbeitungsprozess und insbesondere durch ein entsprechendes Aufbringen und/oder Einbringen des Kunststoffmaterials auf und/oder in die Folie bewirkt. Durch die „Störstellen“ werden somit lediglich lokal die Bereiche definiert, bei denen während des Verarbeitungsprozesses und insbesondere beim Aufbringen des Kunststoffmaterials entsprechende Veränderungen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie bewirkt werden, welche letztendlich zu der optischen Erkennbarkeit der Störstellen nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses führen.
  • Hierdurch wird der große Vorteil erzielt, dass die Störstellen mittels einfacher und kostengünstiger Methoden eingebracht werden können und keine aufwendigen Verarbeitungsschritte notwendig sind, und hierdurch optische Effekte erzielt werden können, welche selbst durch aufwendige Vorverarbeitung der Folie nicht erzielt werden können.
  • Vorzugsweise werden hierbei die Störstellen und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten im Bereich der Störstellen in dem Verarbeitungsprozess durch die dort herrschenden Bedingungen, insbesondere Druck und/oder Temperatur verändert. Eine entsprechende Veränderung wird hierdurch insbesondere durch Verwölben und/oder Verformen der Folie und/oder ein oder mehrerer der Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt.
  • Eine Veränderung wird weiter auch vorzugsweise durch Zerreißen der Folie und/oder ein oder mehrerer Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt.
  • Eine Veränderung wird weiter bevorzugt durch Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt.
  • Eine Veränderung wird weiter bevorzugt durch Vergrößerung einer lokalen Durchtrennung und/oder plastisches Verformen der Folie oder ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt, vorzugsweise um mehr als 100 %, vorzugsweise um mehr als 500 %.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn während des Verarbeitungsprozesses ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie im Umkreis der Störstellen zerstört, weitgehend zerstört und/oder in ihrer optischen Wirkung verändert werden.
  • Die oben genannten Maßnahmen können hierbei einzeln oder auch beliebig miteinander kombiniert in dem Verarbeitungsprozess erzielt werden.
  • Weiter ist es bevorzugt, dass die im Bereich der eingebrachten Störstellen erfolgte lokale optische Veränderung der Folie durch Verfestigen des Kunststoffmaterials am Ende des Verarbeitungsprozesses konserviert wird. Dies kann beispielsweise durch entsprechendes Abkühlen des Kunststoffmaterials und/oder Aushärten des Kunststoffmaterials, insbesondere mittels thermischer Härtung, Strahlenhärtung oder Elektronenstrahl-Härtung erfolgen.
  • Die Störstellen können in die Folie vor und/oder während des Verarbeitungsprozesses eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Störstellen hierbei vor dem Aufbringen des Kunststoffmaterials in die Folie eingebracht.
  • Zum Einbringen der Störstellen haben sich insbesondere folgende Maßnahmen bewährt:
    • Ein oder mehrere der Störstellen können durch Einbringen von Sollbruchstellen gebildet werden, so dass erste Störstellen in der Folie vorliegen, welche von Sollbruchstellen gebildet sind.
  • Unter Sollbruchstellen werden insbesondere lokale, insbesondere punkt- oder linienförmige Bereiche der Folie verstanden, in welchen das Materialgefüge der Folie gegenüber umliegenden Bereichen mechanisch geschwächt ist, insbesondere indem ein oder mehrere Schichten der Folie in diesem Bereich zumindest teilweise durchtrennt oder auf andere Weise in ihrem Zusammenhalt gegenüber den umliegenden Bereichen geschwächt sind.
  • Diese Sollbruchstellen können vorzugsweise durch mechanische Beschädigungen von ein oder mehreren Schichten der Folien, insbesondere durch eine lokale mechanische Beschädigung der Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie in die Folie eingebracht werden.
  • Zum Einbringen der ersten Störstellen werden hierbei insbesondere ein oder mehrere Schichten der Folie, insbesondere die Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten zumindest teilweise durchtrennt. Vorzugsweise erfolgt dies mechanisch, insbesondere mittels Schneiden, Stanzen, Kratzen oder Gravieren.
  • Weiter ist es auch möglich, zum Einbringen der ersten Störstellen ein oder mehrere Schichten der Folie mittels Bestrahlung, insbesondere mittels eines Lasers, eines Elektronenstrahls oder einer thermischen Quelle zumindest teilweise, beispielsweise durch Verdampfen von Material der jeweiligen Schicht, zu durchtrennen und/oder das Material der jeweiligen Schicht entsprechend zu schwächen.
  • Weiter kann zum Einbringen der ersten Störstellen mindestens eine Schicht der Folie, insbesondere mittels Ätzen, lokal im Bereich der ersten Störstellen teilweise durchtrennt oder das Material entsprechend „geschwächt“ werden.
  • Hierbei ist es weiter vorteilhaft, dass ein oder mehrere der ersten Sollbruchstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung und/oder Flächenform der durchtrennten Schichten, der Tiefe der Durchtrennung von Schichten bzw. der Stärke der Schwächung von Schichten der Folie unterscheiden. Hierdurch ist es möglich, entsprechende unterschiedliche optische Effekte und Wirkungen in unterschiedlichen Teilbereichen des Kunststoffteils unter Verwendung ein und derselben Folie zu erzielen.
  • Vorzugsweise werden ein oder mehrere Störstellen, im Folgenden als zweite Störstellen bezeichnet, von Biegestellen gebildet. Hierzu werden beim Einbringen der zweiten Störstellen ein oder mehrere Schichten der Folie, insbesondere die Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten im Bereich der Biegestellen durch Biegen insbesondere plastisch verformt und/oder gebrochen und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt.
  • Unter Biegestellen werden insbesondere entsprechende lokale Bereiche, beispielsweise punktförmige oder linienförmige Bereiche der Folie verstanden, in welchen eine entsprechende lokale, vorgehende beschriebene Veränderung der Folie durch eine Biegebelastung erzielt worden sind.
  • Die zweiten Störstellen werden hierbei vorzugsweise durch lokales Verbiegen der Folie, insbesondere durch Knicken und/oder Knittern und/oder Falten und/oder Verdrehen der Folie eingebracht.
  • Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die Folie zum Einbringen von ein oder mehreren zweiten Störstellen ein oder mehrfach zumindest um 180° zu verdrehen. Dies insbesondere bei Einsatz von Folien, welche zumindest zwei Dekorschichten mit unterschiedlichem optischem Erscheinungsbild aufweisen, die von unterschiedlichen Hauptflächen der Folie im Auflicht und/oder Durchlicht sichtbar sind. Durch Einbringen derartiger Störstellen wird eine entsprechend große lokale Verkippung im Teilbereich der Folie bewirkt, welche neben einer entsprechenden Veränderung des Reflektionswinkels des einfallenden Lichts auch eine entsprechende Veränderung des optischen Erscheinungsbildes bewirkt, aufgrund des speziellen Dekorschichtaufbaus.
  • Auch hier ist es vorteilhaft, dass ein oder mehrere der zweiten Sollbruchstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung und/oder Flächenform, der Verformung und/oder der gebrochenen Schichten und/oder im lokalen Biegeradius der Folie im Bereich der Störstellen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass mit ein und derselben Folie unterschiedliche Dekorationseffekte in dem Kunststoffteil erzielt werden können.
  • Die Störstellen können gemäß einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster in Form eines vorgegebenen Dekors regelmäßig und/oder zufällig und/oder pseudozufällig eingebracht werden.
  • Hierbei ist es auch möglich, dass unterschiedliche Gruppen von Störstellen eingebracht werden, die jeweils in einem unterschiedlichen Muster angeordnet sind. Beispielsweise eine erste Gruppe von Störstellen, welche gemäß einem regelmäßigen Raster angeordnet ist, eine zweite Gruppe von Störstellen, welche gemäß eines vorgegebenen Musters, beispielsweise bestehend aus alphanumerischen Zeichen oder einer Bildvorlage angeordnet sind, einer dritte Gruppe von Störstellen, welche zufällig oder pseudozufällig angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, unterschiedliche Dekorationseffekte mittels ein und derselben Folie in dem Kunststoffteil zu erzielen.
  • Vorzugsweise werden die oben beschriebenen Maßnahmen miteinander kombiniert, um komplexe, optisch ansprechende Dekorationen des Kunststoffteils zu erzielen.
  • Die Folie kann vor dem Verarbeitungsprozess vorbehandelt werden, um die Haftung und/oder die Benetzbarkeit zwischen der Folie und dem Kunststoffmaterial zu verbessern. Als Vorbehandlung werden vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Bearbeitungsverfahren durchgeführt: Oberflächenaktivierung, insbesondere durch Begasen, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Beschichtung.
  • Vorzugsweise werden beim Verarbeitungsprozess neben dem Kunststoffmaterial noch ein oder mehrere weitere Kunststoffmaterialien auf die Folie aufgebracht. So kann insbesondere auf der einen Hauptfläche der Folie das Kunststoffmaterial und auf der anderen Hauptfläche der Folie das weitere Kunststoffmaterial aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise wird dem Verarbeitungsprozess die Folie zwei- oder mehrfach zugeführt. Durch entsprechende Überlagerung der Dekoreffekte lassen sich komplexe Tiefen- und 3D-Effekte erzielen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante handelt es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess und bei dem Kunststoffmaterial um ein Extrusionsmaterial des Extrusionsprozesses. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Kunststoffmaterial vor den Extrusionswalzen in Kontakt mit der Folie gebracht wird.
  • Der Extrusionsprozess kann hierbei von einem Extrusionsprozess gebildet sein, bei dem eine Extrusion erfolgt, oder auch eine Koextrusion durchgeführt wird.
  • Bei dem Verarbeitungsprozess kann es sich weiter jedoch auch um einen anderen Verarbeitungsprozess handeln, insbesondere um einen Prozess ausgewählt aus Laminierprozess, insbesondere unter Einsatz eines Rollenlaminators oder einer Hubpresse, Kaschierprozess, Tiefziehprozess, Spritzgießprozess handeln.
  • Bei einem Spritzgießprozess wird das Kunststoffmaterial insbesondere durch Hinterspritzen, Überspritzen und/oder Überfluten auf die Folie aufgebracht. Hierzu ist nicht zwingend die Herstellung eines Folieninserts notwendig. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Folie ganz oder teilflächig in die Spritzgießform eingebracht wird und ein- oder beidseitig mit dem Spritzgießmaterial in Kontakt gebracht wird.
  • Diese Verarbeitungsprozesse lassen sich weiter auch miteinander kombinieren. So ist es beispielsweise möglich, nach Durchführung eines Extrusionsprozesses das hierdurch hergestellte Kunststoffteil danach noch zu hinterspritzen und/oder zu überfluten und/oder tiefzuziehen und/oder zu laminieren.
  • Das Kunststoffteil kann nach dem Verarbeitungsprozess behandelt werden, um insbesondere die Haftung und/oder die Benetzbarkeit zwischen dem Kunststoffteil und evtl. nachfolgend auf das Kunststoffteil aufzubringenden Beschichtungen zu verbessern. Als Behandlung werden vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Bearbeitungsverfahren durchgeführt: Oberflächenaktivierung, insbesondere durch Begasen, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Beschichtung.
  • Weiterhin ist es insbesondere nach einem Extrusionsprozess möglich, das dort insbesondere flach und unverformt vorliegende Kunststoffteil mittels weiterführender Verarbeitungsschritte zu veredeln, hier insbesondere durch Siebdruck und/oder Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Thermotransferdruck und/oder Lasermarkierungen und/oder Laminieren.
  • Insbesondere nach einem erfolgten Spritzgussprozess oder Tiefziehprozess ist es möglich, dass nun vorliegende 3D-verformte Teil mittels weiterführender Verarbeitungsschritte zu veredeln, hier insbesondere durch Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Thermotransferdruck und/oder Lasermarkierungen und/oder Kaschieren.
  • Diese Verarbeitungsschritte können einzeln oder in Kombination an dem Kunststoffteil nach einem Extrusionsprozess oder nach einem 3D-Verformungsprozess sichtseitig erfolgen, um spezielle Schutzschichten und/oder Haptik-Effekte und/oder weitere Dekorationsschichten wie beispielsweise vollflächige oder auch teilflächige Dekore, Verläufe und/oder Matt-Effekte und/oder Glanz-Effekte und/oder vollflächige oder partielle Blickdichtheit, insbesondere als definierte transparente Bereiche innerhalb einer opaken Schicht beispielsweise zur Erzeugung von hinterleuchtbaren Bereichen aufzubringen.
  • Diese Verarbeitungsschritte können jeweils einzeln oder in Kombination an dem Kunststoffteil nach einem Extrusionsprozess oder nach einem 3D-Verformungsprozess alternativ oder zusätzlich auch auf der der Sichtseite des Kunststoffteils abgewandten Seite erfolgen, beispielsweise um eine vollflächige oder partielle Blickdichtheit des Kunststoffteils zu erzielen, oder auch um spezielle Lichteffekte z.B. in Form eines Hinterleuchtungsbereiches insbesondere als definierte transparente Bereiche innerhalb einer opaken Schicht zu generieren, beispielsweise zur Erzeugung von hinterleuchtbaren Bereichen, oder auch um technische Vorteile beispielsweise im Hinblick auf Beständigkeiten und/oder Haftkräfte und/oder Benetzungsvermögen von Oberflächen, hier insbesondere für weitere Folgeverarbeitungsschritte wie z.B. Spritzguss zu erreichen.
  • Die Schichtdicken liegen im Siebdruck zwischen 1 µm und 50 µm, bevorzugt zwischen 5 µm und 30 µm, besonders bevorzugt zwischen 5 µm und 15 µm. Beispielsweise erreicht man diese Schichtdicken mit Auftragsmengen von flüssigem Lack von 5 g/m3 bis 20 g/m3 für eine Schichtdicke zwischen 5 µm und 30 µm. Die Siebdruckschicht kann transparent oder transluzent oder auch opak sein.
  • Unter einer transparenten Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität von mehr als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 %, weiter bevorzugt mehr als 90 % aufweist. Unter einer transluzenten Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 70 % und 10 %, vorzugsweise zwischen 70 % und 30 %, weiter bevorzugt zwischen 70 % und 40 % aufweist. Unter einer opaken Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 40 % und 0 %, vorzugsweise zwischen 30 % und 0 %, weiter bevorzugt zwischen 10 % und 0 % aufweist.
  • Die Siebdruckschicht kann aus mehreren Teilschichten bestehen, die übereinander und/oder nebeneinander vorliegen. Jede der Teilschichten kann im sichtbaren Spektralbereich jeweils transparent oder transluzent oder opak sein, sodass die Siebdruckschicht aus mehreren Teilbereichen bestehen kann, die jeweils eine unterschiedliche Transmissivität im sichtbaren Spektralbereich aufweisen können.
  • Weiterhin kann im Siebdruck ein transparenter Schutzlack aufgebracht werden, der eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus einem unvernetzten Acrylat, aus Polyurethan, aus UV-vernetzbarem Acrylat, aus chemisch vernetzbarem Acrylat (mittels Isocyanat, Melamin, Carbodiimid, etc.) aufweist, wahlweise zusätzlich insbesondere mit anorganischen Hilfsstoffen (z.B. SiOx, usw.) und/oder mit Release Agents versehen ist. Dieser Schutzlack kann vollflächig oder nur in Teilbereichen auf die Oberfläche des Kunststoffteils und/oder auf dem Kunststoffteil vorhandenen Schichten aufgebracht sein.
  • Weiter ist es möglich, nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses noch ein oder mehrere weitere Schichten auf das Kunststoffmaterial und/oder die Folie zum Ausbilden des Kunststoffteils aufzubringen. Auch hierzu werden vorzugsweise ein oder mehrere der vorgehend beschriebenen Verarbeitungsprozesse eingesetzt, beispielsweise Siebdruck, Digitaldruck, Laminieren, Kaschieren, Tiefziehen, Spritzgießen oder Extrusion.
  • Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um eine Laminierfolie oder Transferfolie.
  • Eine Transferfolie wird hierbei von einer Folie gebildet, bei der die Trägerschicht von den ein oder mehreren Dekorschichten ablösbar ist und insbesondere noch ein oder mehrere Ablöseschichten aufweist. Durch den Einsatz einer derartigen Folie ergibt sich der Vorteil, dass ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorlagen durch das Einbringen von Störstellen hier besonders einfach gelingt, insbesondere aufgrund der im Schichtaufbau vorgesehenen ein oder mehreren Ablöseschichten.
  • Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
  • Die Schichtdicke der Trägerschicht beträgt vorzugsweise zwischen 10 µm und 200 µm, weiter bevorzugt zwischen 25 µm und 75 µm.
  • Die ein oder mehreren Dekorschichten der Folie bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Lackschicht, welche mit ein oder mehreren Farbstoffen und/oder Pigmenten eingefärbt ist. Weiter sind die ein oder mehreren Dekorschichten der Folie jeweils vorzugsweise von ein oder mehreren der folgenden Schichten gebildet:
    • Eine Dekorschicht kann von einer Metallschicht und/oder mehreren, insbesondere unterschiedlichen Metallschichten, insbesondere unterschiedlicher Farbe gebildet werden. Die unterschiedlichen Farben der Metallschicht können durch eine Einfärbung des Metalls durch eine lasierende Farbschicht und/oder auch durch die Eigenfarbe des Metalls hervorgerufen sein.
  • Eine Dekorschicht kann von einer Reflektionsschicht, insbesondere bestehend aus ein oder mehreren HRI- (HRI = High Refraction Index) oder LRI- (LRI = Low Refraction Index) Schichten gebildet werden. Als HRI-Schichten werden vorzugsweise ZnS oder SiOx-Schichten eingesetzt.
  • Eine Dekorschicht kann von einer Reliefschicht aufweisend ein optisch aktives Oberflächenrelief gebildet werden.
  • Diese Reliefschicht besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen oder UVhärtbaren Lack, in welchen mittels eines Prägewerkzeugs das optische aktive Oberflächenrelief abgeformt ist.
  • Bei dem optisch aktiven Oberflächenrelief handelt es sich vorzugsweise um eine diffraktive Struktur, insbesondere ein Hologramm, um eine Mattstruktur, insbesondere eine isotrope oder anisotrope Mattstruktur, eine refraktive Struktur, vorzugsweise eine Mikrolinsenstruktur, ein Beugungsgitter Nullter Ordnung.
  • Eine Dekorschicht kann von einem Dünnfilmelement, welches ein Farbkippeffekt durch Interferenz generiert und/oder eine Schicht zur Generierung von Farbeffekten im Durchlicht mittels Plasmonen-Resonanz gebildet werden, beispielsweise einer transluzenten Metallschicht, in welcher eine Reliefstruktur mit einer Periode unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts abgeformt ist oder welche gemäß einem Raster mit einer Periode unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes strukturiert ist.
  • Die vorgenannten Dekorschichten können in der Folie in beliebiger Kombination miteinander kombiniert sein. Die Dekorschichten können hierbei in der Folie jeweils vollflächig, jedoch auch partiell und musterförmig vorliegen.
  • Die Dekorschichten weisen vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 0,01 µm und 20 µm auf.
  • Das Kunststoffteil kann für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden: So ist es vorteilhaft, wenn das Kunststoffteil im Automotive-Bereich, insbesondere als äußeres Karosserieteil oder als äußeres Anbauteil oder als Teil des Interieurs eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, im Consumer Electronics-Bereich oder im Hausgeräte-Bereich, insbesondere als Chassis-Teil eines elektronischen oder elektrischen Geräts, in der Möbelindustrie, beispielsweise als Möbelteil, in der Verpackungsindustrie, beispielsweise als Verpackungsfolie eingesetzt wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
    • 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Folie
    • 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Folie
    • 3 verdeutlicht schematisch einen Verarbeitungsprozess
    • 4a bis 4c zeigen jeweils eine Schnittdarstellung eines Kunststoffteils
    • 5 und 6 zeigen schematische Darstellungen zur Verdeutlichung der Herstellung eines Kunststoffteils
    • 7a zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Herstellung eines Kunststoffteils.
    • 7b zeigt eine Schnittdarstellung des Kunststoffteils nach 7a.
  • 1 und 2 verdeutlichen beispielhaft den Aufbau einer Folie. Die Folie wird vorzugsweise von einer Transferfolie oder Laminierfolie gebildet. Weiter ist es auch möglich, dass die Folie, wie bereits oben ausgeführt, auch einschichtig aufgebaut ist.
  • Bei der Folie gemäß 1 handelt es sich um eine Transferfolie. Die Folie 10 nach 1 weist eine Trägerschicht 11, eine Ablöseschicht 13, ein oder mehrere Schutzschichten 14, ein oder mehrere Dekorschichten 12 und ein oder mehrere Kleber- und/oder Haftvermittlungsschichten 15 auf. Die Folie weist eine vordere Hauptfläche 111 und ein rückseitige Hauptfläche 112 auf.
  • Unter Hauptfläche wird eine äußere Begrenzungsfläche eines Körpers verstanden, welcher nicht nur eine untergeordnete Flächenausdehnung besitzt.
  • Die Trägerschicht 11 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, welcher sich gut mit dem aufgebrachten Kunststoffmaterial verbindet. Die Trägerschicht 11 kann hierbei einseitig oder beidseitig lackiert, bedampft und/oder grundiert werden, um insbesondere die Zwischenschichthaftung zum hierauf aufgebrachten Kunststoffmaterial zu verbessern.
  • Die Trägerschicht 11 besteht vorzugsweise PET. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein PET-Trägermaterial, welches für den nachfolgenden Verarbeitungsprozess „optimiert“ ist. So kann für eine bessere Tiefziehfähigkeit ein flexibles, tiefziehfähiges PET-Trägermaterial zum Einsatz kommen. Für eine bessere UV-Beständigkeit kann ein UV-stabilisiertes PET-Trägermaterial verwendet werden.
  • Weiter ist auch möglich, dass die Trägerschicht 11 aus einem anderen Material, insbesondere ABS oder ABS-PC oder PC oder PMMA oder Polyurethan oder TPU oder TPE besteht. Weiter ist es auch möglich, dass die Trägerschicht aus ein oder mehreren Teilschichten besteht, welche vorzugsweise aus einem der vorgenannten Materialien besteht. Abhängig vom Verarbeitungsprozess ist es hierbei vorteilhaft, die Trägerschicht 11 aus einem Material zu wählen, welches elastisch oder starr ist, sich auflöst, ablöst und/oder aufschmilzt.
  • Die Schichtstärke der Trägerschicht 11 beträgt vorzugsweise zwischen 10 µm bis 500 µm, weiter bevorzugt zwischen 25 µm und 150 µm.
  • Die Ablöseschicht 13 besteht vorzugsweise aus einem Wachs, wahlweise lösungsmittelhaltig oder wässrig (z. B. PE, Cellulose). Weiter ist auch vorteilhaft, wenn die Ablöseschicht 13 aus einem vernetzbaren OH-funktionalisierten Acrylat, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid besteht. Die Ablöseschicht kann hierbei weiter auch aus einer Kombination derartiger Materialien bestehen. Die Schichtstärke der Ablöseschicht 13 beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 µm und 5 µm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 µm und 3 µm.
  • Auf die Ablöseschicht 13 kann weiter auch verzichtet werden, wenn die an der Trägerschicht 11 angrenzenden Schichten der Folie 10 entsprechend formuliert sind, dass die Zwischenschichthaftung zwischen diesen Schichten derart gering ist, dass ein Ablösen dieser Schichten von der Trägerschicht 11 ohne Zerstören dieser Schichten möglich ist. Weiter ist es auch möglich, dass nicht nur eine Ablöseschicht 13 in der Folie 10 vorgesehen sind, sondern zwei oder mehr Ablöseschichten 13 vorgesehen sind.
  • Die Schutzschicht 14 besteht vorzugsweise aus einer Schutzlackschicht. Dieser Schutzlack besteht vorzugsweise aus einem unvernetzten Acrylat, Polyurethan und/oder UV-vernetzbaren oder chemisch-vernetzbaren Acrylat, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid. Der Schutzlackschicht können weiter auch anorganische Hilfsstoffe, insbesondere SiOx und „Release Agents“ zugesetzt sein.
  • Die Schutzschicht 14 kann weiter auch aus ein oder mehreren Schutzlackschichten bestehen, wobei jede dieser Schutzlackschichten vorzugsweise einen Schutz vor speziellen Umwelteinflüssen bietet.
  • Die Schichtdicke der Schutzschicht 14 beträgt vorzugsweise zwischen 1 µm und 10 µm, weiter bevorzugt zwischen 2 µm und 6 µm.
  • Auf die Schutzschicht 14 kann weiter auch verzichtet werden. Dies, da beim Herstellungsprozess für das Kunststoffteil im Weiteren auf die Folie 10 ein Kunststoffmaterial aufgebracht wird, welches die Schutzfunktion der Schutzschicht 14 für die nachfolgenden ein oder mehreren Dekorschichten 12 übernehmen kann.
  • Die ein oder mehreren Dekorschichten 12 sind vorzugsweise aus ein oder mehreren Lackschichten aufgebaut.
  • Diese Lackschichten beinhalten vorzugsweise ein oder mehrere mittels eines Farbstoffs oder eines Pigments eingefärbte Schichten. Diese weisen insbesondere ein unvernetztes Acrylat, Polyurethan, vernetzbare OH-funktionalisierbare Acrylate, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid als Bindemittel, Farbstoffe und/oder Pigmente, insbesondere organische oder anorganische Pigmente und/oder Zusatzstoffe wie Dispergieradditive auf.
  • Als Pigmente können hierbei auch optisch variable Pigmente, insbesondere Flüssigkristallpigmente, Interferenzschichtpigmente oder diffraktive Pigmente zum Einsatz kommen. Weiter können neben dem Einsatz von Farbstoffen und/oder Pigmenten auch Farbstoffe und/oder Pigmente eingesetzt werden, welche über lumineszierende und/oder phosphorisierende Eigenschaften verfügen.
  • Weiter können die Dekorschichten 12 auch aus ein oder mehreren der hierfür vorgenannten Schichten bestehen, also insbesondere auch aus Echtmetallschichten, beispielsweise einer aufgedampften Schicht aus Chrom, Zinn, Aluminium, Kupfer, Indium, Silber oder Gold bestehen.
  • Die einzelnen Dekorschichten 12 können sowohl flächig als auch partiell im Sinne einer dekorativen Gestaltung und/oder im Sinne einer optischen und/oder elektrischen Funktion aufgebracht werden.
  • Die Schichtstärke einer Dekorschicht 12 beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 µm und 20 µm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 µm und 10 µm.
  • Die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 besteht vorzugsweise aus mindestens einer Lackschicht, und je nach Einsatzgebiet insbesondere „Automotive“, „Consumer Electronics“, „Verpackung“ und deren technischen Anforderungen, insbesondere Lichtstabilität, können die entsprechenden Lackaufbauten variieren. Vorzugsweise besteht die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 hierbei aus einer Heißkleberschicht, insbesondere enthaltend Polyvinylchlorid (PVC), niedrigschmelzendes Acrylat, Polyurethan.
  • Die Schichtstärke der Kleber und/oder Haftvermittlungsschicht 15 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 µm bis 10 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 4 µm.
  • Auf die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 kann weiter auch verzichtet werden.
  • 2 zeigt den Schichtaufbau einer Laminierfolie 10. Diese Laminierfolie umfasst eine Trägerschicht 11, eine Haftvermittlungsschicht 16, ein oder mehrere Schutzschichten 14, ein oder mehrere Dekorschichten 12 sowie ein oder mehrere Kleber- und/oder Haftvermittlungsschichten 15.
  • Die in 2 gezeigte Laminierfolie ist grundsätzlich wie die in 1 gezeigte Transferfolie aufgebaut, bis auf dass anstelle der Ablöseschicht 13 die Haftvermittlerschicht 16 vorgesehen ist.
  • Die Trägerschicht 11, die Schutzschicht 14, die ein oder mehreren Dekorschichten 12 sowie die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 ist hierbei wie die Trägerschicht 12, die Schutzschicht 14, die ein oder mehreren Dekorschichten 12 und die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 nach 1 aufgebaut, sodass diesbezüglich auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen wird.
  • Die Haftvermittlungsschicht 16 verbessert die Zwischenschichthaftung zwischen den ein oder mehreren Dekorschichten 12 und der Trägerschicht 11. Die Haftvermittlungsschicht 16 besteht vorzugsweise aus einem hochvernetzbaren Acrylatsystem, insbesondere Melamin oder Isocyanat.
  • Die Schichtstärke der Haftvermittlerschicht 16 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 µm und 10 µm, weiter bevorzugt zwischen 1 µm und 4 µm.
  • 3 verdeutlicht nun den grundsätzlichen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils mittels einer Extrudiervorrichtung 50:
    • Zunächst wird eine Folie 10, vorzugsweise die Folie 10 nach 1 und/oder 2 bereitgestellt, welche eine Trägerschicht, insbesondere die Trägerschicht 11 und ein oder mehrere Dekorschichten, insbesondere die Dekorschichten 12 aufweist. Neben diesen Schichten kann die Folie 10 noch ein oder mehrere weitere Schichten aufweisen, wie oben anhand von 1 und 2 erläutert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Folie lediglich aus der Trägerschicht 11 und einer Dekorschicht 12 oder der Trägerschicht 11 und mehreren Dekorschichten 12 besteht oder dass die Folie lediglich als einschichtige Folie vorliegt, beispielsweise als einschichtiges opakes oder transluzentes Kunststoffmaterial oder als einschichtige Metallfolie beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer.
  • Die Folie 10 wird, wie in 3 gezeigt, einem Verarbeitungsprozess zugeführt. In dem Ausführungsbeispiel nach 3 handelt es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess. Hierzu wird einem Extruder 52 aus einem Vorratsbehälter 51 ein Kunststoffgranulat 21 zugeführt.
  • Das Kunststoffgranulat 21 wird im Extruder 52 aufgeschmolzen und ein aufgeschmolzenes Kunststoffmaterial 20 mit Drücken zwischen 10 bar bis 300 bar bzw. 700 bar sowie Temperaturen zwischen 60°C und 300°C extrudiert.
  • Bei dem Kunststoffmaterial 20 handelt es sich um ein extrusionsfähiges Kunststoffmaterial, insbesondere enthaltend PC, ABS, PMMA und/oder PS.
  • Das Kunststoffmaterial 20 ist hierbei vorzugsweise transparent oder transluzent. Es ist jedoch auch möglich, dass das Kunststoffmaterial 20 über opake optische Eigenschaften verfügt, d. h. insbesondere die Transparenz des Kunststoffmaterials im sichtbaren Wellenlängenbereich weniger als 80 %, weiter bevorzugt weniger als 90 %, weiter bevorzugt weniger als 99% beträgt. Weiter ist es auch vorteilhaft, wenn das Kunststoffmaterial 20 eingefärbt ist und/oder das Kunststoffmaterial 20 über streuende Eigenschaften verfügt.
  • Die Folie 10 wird nun vorzugsweise vor dem Zuführen zu dem Verarbeitungsprozess mit Sollbruchstellen versehen und, wie in 3 gezeigt, dem Extrusionsprozess zugeführt. So wird, wie in 3 gezeigt, das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 auf die Folie 10 aufgebracht und sodann die Folie 10 mit dem aufgebrachten, noch flüssigen Kunststoffmaterial 20 in einen Walzenspalt zwischen zwei Extrusionswalzen 53 eingeführt. Durch die Extrusionswalzen 53 wird sodann das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 gegen die Folie 10 gepresst. Durch die hier auftretenden hohen Temperaturen und Drücke wird das Erscheinungsbild der Folie 10 im Bereich der Störstellen vorzugsweise gegenüber dem Bereich ohne Störstellen optisch erkennbar verändert, wie bereits oben beschrieben.
  • Der Walzenabstand zwischen den Extrusionswalzen 53 liegt hierbei vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm, weiter bevorzugt zwischen 50 µm und 200 µm. Wie bereits oben ausgeführt, liegt die Temperatur des aufgeschmolzenen Kunststoffmaterials beim Verpressen gegen die Folie 10 vorzugsweise zwischen 60°C und 300°C, weiter bevorzugt zwischen 210 und 240 °C.
  • Diese Prozessparameter werden hierbei abhängig von dem gewählten Kunststoffmaterial 20 und der Folie 10 entsprechend so eingestellt, dass, wie oben dargelegt, vorzugsweise die oben beschriebenen, optisch erkennbaren Veränderungen in der Folie bewirkt werden, insbesondere derart eingestellt, dass durch lokales Wölben und/oder Verformen der Folie 10 im Bereich der Störstelle durch Zerreißen der Folie 10 der ein oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Bereich der Störstelle, und/oder durch Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Bereich der Störstelle und/oder durch Vergrößerung einer lokalen Durchtrennung und/oder plastischen Verformung der Folie 10 der ein oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie im Bereich der Störstellen die Störstellen optisch erkennbar sind und insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekt optisch erkennbar sind.
  • Weiter ist es möglich, dass die Extrusionswalzen 53 ein oder mehrere Oberflächenreliefe aufweisen, beispielsweise ein mattes und/oder glänzendes und/oder geprägtes und/oder gebürstetes Oberflächenrelief aufweisen und durch die entsprechende Profilierung von ein oder beiden Extrusionswalzen 53 noch zusätzlich in die Oberflächen des Kunststoffteils entsprechende Profilierungen während des Verarbeitungsprozesses abgeprägt werden. Die Extrusionswalzen können dabei auf ihrer mit dem Kunststoffmaterial in Berührung kommenden Oberfläche ein einheitliches Oberflächenrelief aufweisen oder alternativ benachbart zueinander unterschiedliche Flächenbereiche mit jeweils unterschiedlichen Oberflächenreliefen oder auch weitestgehend glatten Bereichen aufweisen. Damit können dann lokal unterschiedliche Oberflächen auf dem Kunststoffteil erzeugt werden, beispielsweise Matt/Glanz-Effekte oder nur lokal begrenzt vorliegende optisch und/oder taktil wahrnehmbare Oberflächenreliefe oder nicht reliefierte glatte Bereiche.
  • Vorzugsweise wird nach der Durchführung des Verarbeitungsprozesses mindestens noch ein Folgeverarbeitungsprozess durchgeführt, um die optischen Effekte des Kunststoffteils zu verstärken, verändern oder zu optimieren, das einzubringende Material zu schützen sowie den Anforderungen spezieller Industrien gerecht zu werden.
  • In die Folie 10, insbesondere in die Trägerschicht 11 und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten 12, werden während und/oder vor dem Extrusionsvorgang durch unterschiedlichste Arten der Vorbearbeitung Störstellen eingebracht. Dies geschieht vorzugsweise vor dem Zusammenführen der Folie 10 und des Kunststoffmaterials 20 im Extrusionsprozess.
  • Anhand der Figuren 4a bis 4c werden nun beispielshaft verschiedene Möglichkeiten erläutert, Störstellen einzubringen.
  • Eine grundsätzliche Möglichkeit zur Einbringung von Störstellen besteht darin, Sollbruchstellen in ein oder mehrere Schichten der Folie 10 einzubringen. Die Sollbruchstellen werden hierbei durch lokale mechanische Beschädigungen oder Schwächung von ein oder mehreren Schichten der Folie 10, insbesondere der Trägerschicht 11 und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten 12 eingebracht. Eine Möglichkeit hierzu besteht beispielsweise darin, mittels eines Schneidewerkzeugs oder Stanzwerkzeugs ein oder mehrere Schichten der Folie 10 partiell oder vollständig im Bereich der jeweiligen Sollbruchstelle zu durchtrennen. Die Sollbruchstelle kann hierbei sowohl eine punktförmige laterale Ausformung, insbesondere bei Einsatz eines Stanzwerkzeugs, und/oder eine linienförmige laterale Ausdehnung, insbesondere bei Einsatz eines Schneidwerkzeugs aufweisen.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Kunststoffteils 1, bei dessen Herstellung derartige Störstellen 61 in die Folie 10 eingebracht worden sind, ist in 4a gezeigt:
    • Das Kunststoffteil 1 nach 4a weist die Folie 10 mit der Trägerschicht 11 und den ein oder mehreren Dekorschichten 12 auf, von denen in 4a lediglich eine Dekorschicht 12 beispielhaft gezeigt ist. Weiter weist das Kunststoffteil 1 das Kunststoffmaterial 20 auf.
  • Im Bereich der als Sollbruchstellen ausgebildeten Störstellen 61 liegen in dem Verarbeitungsprozess Löcher vor, entweder durch das bereits erfolgte Durchtrennen der Folie 10 beim Einbringen der Sollbruchstellen und/oder durch entsprechendes Aufreißen der Sollbruchstellen in diesem Bereich durch die dort vorgenommene „Schwächung“ der Folie 10 sowie die im Verarbeitungsprozess hierauf einwirkenden hohen Drücke/Temperaturen. Durch diese „Löcher“ kann während des Verarbeitungsprozesses Kunststoffmaterial 20 auf die Seite des Kunststoffteils 1 gelangen, welche der Seite, auf der das Kunststoffmaterial 20 aufgebracht wird, gegenüberliegt.
  • Das Kunststoffmaterial 20 kann sich so an diesen Stellen an der gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffteils 1 ausbreiten, wodurch in dem Randbereich der Störstellen 61, wie auch in 4a angedeutet, die Folie 10 und insbesondere die Dekorschicht 12 entsprechend ausgewölbt und/oder ausgefranst wird und somit entsprechend lokal Änderungen der Lage und/oder Ausrichtung von Flächenbereichen der Dekorschicht 12 im Bereich der Störstellen 61 bewirkt wird.
  • Anstelle eines Einbringens der Störstellen 61 mittels eines Schneidewerkzeugs oder Stanzwerkzeugs kann eine „Schwächung“ von ein oder mehreren Schichten der Folie 10 weiter auch beispielsweise mittels eines Kratzwerkzeugs, beispielsweise eine Bearbeitung mittels einer Drahtbrüste, oder auch mittels Bestrahlung und/oder mittels einer chemischen Vorbearbeitung bewirkt werden, wie bereits oben dargelegt.
  • Die Intensität dieser Bearbeitungsschritte wird hierbei so gewählt, dass sich an den bearbeiteten Stellen die Dekorschichten 12 ablösen und/oder Sollbruchstellen entstehen, die dann während des Bearbeitungsprozesses zu einem entsprechenden Aufreißen und/oder Durchtrennen des Schichtpakets der Folie 10 in diesem Bereich und in der Folge zu einer optischen Erkennbarkeit der hierdurch bewirkten Störstellen führen.
  • Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Folie 10 größere Durchgriffe (regelmäßig und/oder unregelmäßig) aufweist, damit das Kunststoffmaterial 20 zwischen die Folien 10 dringen kann und sich keine Bereiche ohne Haftverbund bilden können.
  • Weiter ist es zur Einbringung von Störstellen vorteilhaft, ein oder mehrere Biegestellen in die Folie 10 einzubringen. Dies wird im Folgenden anhand der Figuren 4b und 4c verdeutlicht:
    • Zur Einbringung von Störstellen 62 wird hierbei die Folie 10 ein oder mehrfach derart verbogen, dass in der Folie ein oder mehrere Biegestellen eingebracht werden, in deren Bereich ein oder mehrere Schichten der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt und/oder gebrochen werden und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten 12 von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt wird.
  • In 4b ist nun ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem Störstellen 62 in Form von Biegestellen in die Folie 10 eingebracht sind, in deren Bereich ein oder mehrere Schichten der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt sind: 4b zeigt das Kunststoffteil 10 mit dem Kunststoffmaterial 20 und der Folie 10, welche die Trägerschicht 11 und ein oder mehrere Dekorschichten 12 umfasst, von denen in 4b aus Vereinfachungsgründen lediglich eine Dekorschicht 12 gezeigt ist. Wie in 4 angedeutet, ist im Bereich der Störstellen 62 die Trägerschicht 11 und die Dekorschicht 12 der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt, sodass im Bereich der Biegestellen ein oder mehrere der Dekorschichten 12 in ihrer Lage und/oder Ausrichtung lokal verändert worden sind und insbesondere, wie in 4b verdeutlich, entsprechend lokale Flächenbereiche der Dekorschicht 12 gegenüber der, der Folie 10 gegenüberliegenden Hauptfläche des Kunststoffteils 1 verkippt sind.
  • Die Biegestellen können hierbei insbesondere durch Zerknittern der Folie 10, durch Knicken der Folie 10, durch Falten der Folie 10 und/oder Verdrehen der Folie 10 eingebracht werden. Die Biegestellen weisen hierbei vorzugsweise eine linienförmige Ausformung auf und können entsprechend durch die Auswahl des Biegewerkzeugs sowohl bezüglich ihrer lateralen Ausdehnung als auch des einzubringenden Biegeradius bestimmt werden. Weiter ist es auch möglich, durch gezieltes Zuführen der Folie 10 ein entsprechendes Einbringen von Biegestellen in die Folie 10 zu erzielen, beispielsweise indem iterativ der Bahnzug verändert wird oder ein Verdrehen der Folie durch entsprechende Zuführung bewirkt wird.
  • Wie in 4b verdeutlicht, wird die durch die Störstellen 62 bewirkte plastische Verformung durch das Kunststoffmaterial 20 „konserviert“ und entsprechend „stabilisiert“.
  • Weiter ist es auch möglich, dass im Bereich der Biegestellen durch den entsprechenden Bruch und/oder Schwächung von ein oder mehreren Schichten der Folie 10 ein entsprechendes „Aufreißen“ des Schichtpakets der Folie 10 während des Verarbeitungsprozesses ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 4a bewirkt wird und hierdurch auch, unter Umständen, teilweise Sollbruchstellen in ein oder mehrere der Dekorschichten 12 bewirkt werden, welche ähnliche optische Auswirkungen wie die Sollbruchstellen nach 4b bewirken.
  • Weiter ist es auch möglich, dass, wie in dem Ausführungsbeispiel nach 4c verdeutlicht, im Bereich der Biegestellen eine lokale Ablösung von ein oder mehreren Dekorschichten im Verarbeitungsprozess bewirkt wird: So zeigt das Ausführungsbeispiel nach 4c das Kunststoffteil 1 mit dem Kunststoffmaterial 10 und der Folie 10 umfassend die Trägerschicht 11 sowie ein oder mehrere Dekorschichten 12, von denen in 4c aus Vereinfachungsgründen eine Dekorschicht 12 gezeigt ist:
    • Wie dort gezeigt, ist im Bereich der Störstellen 62 durch die entsprechende Schwächung der Zwischenschichthaftung zwischen der Trägerschicht 11 und der Dekorschicht 12 in diesen Bereichen durch die Biegebelastung ein partielles Ablösen der Dekorschicht 12 durch die Druckbelastung im Verarbeitungsprozess bewirkt worden. Im Bereich der Störstellen 62 sind so Teilbereiche der Dekorschicht 12 vorgesehen, welche aufgrund des Ablösens eine deutliche Veränderung der räumlichen Lage/Ausrichtung gegenüber Bereichen der Dekorschicht 12 aufweisen, welche nicht einer entsprechenden Biegebelastung ausgesetzt worden sind. So sind beispielsweise im Bereich der Störstellen 62 die Flächennormale der Dekorschicht 12 entsprechend gegenüber der der gegenüberliegenden Hauptfläche des Kunststoffteils 1 verkippt, wodurch sich entsprechend optische Veränderungen bezüglich der Reflektionseigenschaften des Kunststoffteils in diesem Bereich ergeben.
  • Durch das Einbringen von Biegestellen ist es damit möglich, Effekte gemäß 4b, Effekte gemäß 4c und/oder Effekte gemäß 4a zu erzielen und hierdurch im Bereich der Störstellen entsprechende optisch erkennbare Veränderungen und insbesondere Tiefen- und/oder 3D-Effekte und/oder Transparenzeffekte im Kunststoffteil zu bewirken.
  • Zur Herstellung der Biegestellen kann die Folie vor dem Einbringen in das Kunststoffmaterial ein oder mehrfach um eine Achse, insbesondere die Längsachse mechanisch verdreht werden. Dies kann unter unterschiedlichen Winkeln erfolgen, was ein unterschiedliches Erscheinungsbild der hierdurch eingebrachten Störstellen in einem darauffolgenden Auswalzen des Materials ermöglicht. Die Geschwindigkeit der Verdrehung sowie die Durchlaufgeschwindigkeit des Extrudates haben Einfluss auf das hierdurch bewirkte optische Erscheinungsbild der Störstellen.
  • Besonders vorteilhaft ist es hier, dass bei einer Verdrehung von 180° und entsprechendem Dekorschichtaufbau je nach Verdrehung die Farbigkeit der Dekorschichten 12 wechselt und sich so eine entsprechende Änderung des optischen Erscheinungsbildes zeigt.
  • Vorteilhaft ist es hierbei, wenn eine Folie 10 eingesetzt wird, welche bei Betrachtung von der Vorder- und/oder Rückseite ein unterschiedliches optisches Erscheinungsbild erzeugt. So kann beispielsweise als Folie 10 eine farbige metallisierte Folie eingesetzt werden, welche lediglich auf der Vorderseite durch eine weitere lasierende Dekorschicht auf der Metallschicht eingefärbt ist, so dass die Folie bei Betrachtung von vorne im Auflicht beispielsweise einen goldfarbigen Eindruck und bei rückseitiger Betrachtung im Auflicht einen silbermetallischen Eindruck vermittelt.
  • Die Folie 10 kann hierbei flach und mit gleichmäßiger Spannung oder auch mit seitlicher variierender Spannung/Zug eingebracht werden. Durch seitlich variierende Spannung/Zug ist es hierbei möglich, durch entsprechendes Zusammenwirken mit den thermischen Bedingungen und/oder der Fließgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials aus dem Extruder 52 sowie dem Walzendruck und Abstand der Extruderwalzen 53 eine zufällige und/oder regelmäßige Einbringung von Störstellen zu bewirken. Die Spannung und/oder der Zug der Folie 10 kann manuell und/oder mittels entsprechender maschineller Folienzuführungsvorrichtungen variiert werden. Insbesondere ist es möglich, den Spannung und/oder den Zug der Folie 10 willkürlich mit manuellen Eingriffen zu modifizieren. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, die Zuführgeschwindigkeit und/oder den Zuführwinkel der Folie mittels gezielter Ansteuerung einer Folienzuführungsvorrichtung zu modifizieren. Beispielsweise können entsprechende Stellmotoren oder andere Aktoren und Stellglieder der Folienzuführungsvorrichtung mit einem entsprechenden Programm gesteuert werden. Dieser Effekt kann weiter durch ein lokales Aufschmelzen von Schichten der Folie 10 und/oder einem lokalen Aufschwemmen und/oder Wegdrücken von Schichten der Folie 10 durch das Kunststoffmaterial 20 verstärkt werden. Weiter kann variiert werden, in welcher Position die Folie im Kunststoffmaterial 20 zum Liegen kommt, insbesondere beispielsweise in der Mitte des Kunststoffteils 1, in dessen Randbereich oder auch vollflächig.
  • Bei sämtlichen obigen Ausführungsformen kann bei der Einbringung der Folie 10 in das Kunststoffmaterial 20 die Folie in verschiedenster Art zugeführt werden: gespannt/weitestgehend glattgestrichen, gestaucht/stark deformiert, ungespannt/straff, verdreht, usw. Dies kann je nach gewünschtem Effekt gleichmäßig oder ungleichmäßig erfolgen. Beispielsweise wird die Folie zu Beginn locker und verknittert und in der darauffolgenden Phase gespannt eingeführt, wobei dies entsprechend iterativ wiederholt werden kann.
  • Weiter ist es auch möglich, dass die Folie und das Kunststoffmaterial 20 derart zusammengeführt werden, dass die Folie 10 auf der Vorder- und/oder Rückseite des Kunststoffmaterials 20 und/oder einfach oder mehrfach nebeneinander liegt. Hierzu ist es auch möglich, im Verarbeitungsprozess nicht nur eine Folie 10, sondern zwei oder mehrere unterschiedliche Folien 10 mit dem Kunststoffmaterial 20 zusammenzuführen. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn diese Folien 10 ein unterschiedliches optisches Erscheinungsbild aufweisen.
  • Weiter ist es auch möglich, dass Folien 10 mehrfach übereinander dem Verarbeitungsprozess zugeführt werden und so beispielsweise im Verarbeitungsprozess das Kunststoffmaterial 20 im Verarbeitungsprozess mit zwei oder mehreren Folien 10 in Kontakt gebracht wird. Beispielsweise wird auf der Vorder- und der Rückseite jeweils eine Folie 10 vorgesehen, und damit ein Verbundkörper bestehend aus dem Kunststoffmaterial 20 und zwei oder mehrere, vorzugsweise von dem Kunststoffmaterial 20 umhüllte Folien 10 geschaffen wird.
  • Durch das Verfahren werden insbesondere die Folgen optischer Effekte erzielt:
    • Grundsätzlich entsteht im fertigen Extrudat durch das zusätzlich eingebrachte Material, d. h. die ein oder mehreren Folien 10 und das Einbringen der Störstellen 61, 62 spezielle optische Effekte insbesondere ein Tiefeneffekt.
  • Der Tiefeneffekt kann hierbei durch die unterschiedlichen Einbringungsarten der Störstellen 61, 62 sowie die unterschiedlichen Einbringungsarten der Folie 10 im Verarbeitungsprozess variieren. Wird die Folie 10 im Kunststoffteil (eher) an der Unterseite positioniert, so entsteht hierdurch ein viel stärkerer Tiefeneffekt, als wenn die Folie 10 im Kunststoffteil (eher) an der Vorderseite liegt.
  • Vorzugsweise wird hierbei ein Tiefeneffekt in Form eines „Faltenwurfs“ oder eines Reliefbildes mit ausgeprägten Höhen und Tiefen angestrebt.
  • Durch entsprechendes Einbringen von Biegestellen lassen sich weitere Effekte in Form einer Abfolge von Wellen erzielen, die hintereinander auftreten, klein/groß sowie konvex/konkav ausgebildet sein können und weiter auch entsprechend gezielt über die Fläche verteilt in ihrer Größe variiert sein können.
  • Die Ausprägung des Tiefeneffekts und/oder 3D-Effekts und/oder Transparenzeffekts wird durch die Größe und Lageveränderung von Teilbereichen ein oder mehrerer der Dekorschichten 12 im Bereich der Störstellen bewirkt, welche durch entsprechende Einstellung der Stärke der Verbiegungen, Verdrehungen sowie der Stärken und Größe der eingebrachten Störstellen lokal verstärkt oder abgeschwächt werden kann.
  • Weitere Tiefeneffekte werden dadurch bewirkt, dass im Bereich der Störstellen sich die Lage von ein oder mehreren Dekorschichten 12 im Volumen des Kunststoffmaterials 20 lokal ändert. Dies wirkt optisch so, als würde die Dekorschicht 12 bzw. die Dekorschichten 12 bereichsweise in dem Kunststoffmaterial in unterschiedlichen Höhen „schweben“.
  • Der Tiefeneffekt wird weiter auch durch einen realen Schattenwurf innerhalb des Kunststoffteils bewirkt. Wird das Kunststoffmaterial 20 transparent oder transluzent gewählt und die Folie an der Vorderseite des Kunststoffmaterials eingebracht, wirft diese einen Schatten auf die auf der Rückseite des Kunststoffmaterials 20 liegenden Schicht des Kunststoffteils. Wird in einem weiteren Verarbeitungsschritt beispielsweise mittels Siebdruckes eine Lackschicht im Hintergrund, d. h. auf die Rückseite aufgebracht, welche diesen Schattenwurf gut zur Geltung kommen lässt, unterstreicht dies nochmals den Tiefeneffekt.
  • Auch der Lasierungsgrad des Kunststoffmaterials 20 beeinflusst den optischen Tiefeneffekt. Liegt so die Folie 10 vollkommen an der Oberfläche des Kunststoffmaterials 20, ist sie klar erkennbar. Liegt sie jedoch in tieferen Bereichen, so erscheint sie an dieser Stelle - abhängig vom Lasierungsgrad des Kunststoffmaterials - diffus, so dass entsprechende Tiefeneffekte entstehen.
  • Grundsätzlich ergibt sich damit, dass Tiefeneffekt sowie Schattenbildung bei zunehmender Schichtdicke des Kunststoffmaterials 20 im Kunststoffteil 1 zunehmen.
  • Vorzugsweise erfolgt eine Koextrusion. Liegt die Folie 10 auf einer Oberfläche des Kunststoffmaterials 20, ist diese vor äußeren Einflüssen nicht geschützt. Eine Koextrusion führt zu einer kompletten Ummantelung der Folie 10, insbesondere der ein oder mehreren Dekorschichten 12, und führt hierbei insbesondere zu folgenden Vorteilen:
  • So wird zum einen ein kompletter Schutz der ein oder mehreren Dekorschichten erzielt. Weiter weist die gesamte Oberfläche des Extrudats die gleiche Materialbeschaffenheit auf. Weiter werden weitere Verarbeitungsschritte wie Siebdruck, Digitaldruck, Heißprägen, Kaltprägen, Thermotransferdruck, Thermoformen, Hinterspritzen erleichtert. So wird insbesondere eine einheitliche Lackanbindung und eine glatte, homogene Oberfläche geschaffen, welche beispielsweise eine gute Ansaugung in einer Siebdruckmaschine gewährleistet.
  • Die Koextrusion kann hierbei direkt im Verarbeitungsprozess stattfinden. Dabei sind auch verschiedene Materialkombinationen je nach Anforderungen denkbar. Wie dies beispielsweise 5 verdeutlicht:
    • 5 verdeutlicht im Ausführungsbeispiel, bei dem eine Folie 10 umfassend die Trägerschicht 11 und mindestens eine Dekorschicht 12 in dem Verarbeitungsprozess beidseits in Kontakt mit dem Kunststoffmaterial 20 gebracht wird. Dies wird vorzugsweise dadurch verwirklicht, dass der Extrusionsprozess gemäß 3 derart modifiziert wird, dass das Kunststoffmaterial 20 vor dem Einlaufen der Folie 10 in den Walzenspalt der Extrusionswalzen 53 nicht nur auf einer Seite mit dem aufgeschmolzenen Kunststoffmaterial 20 in Kontakt gebracht wird, sondern beidseitig auf die Folie 10 das Kunststoffmaterial 20 aufgebracht wird. Weiter ist es auch möglich, dass diese Koextrusion nicht direkt im Verarbeitungsprozess, sondern in einem Folgeverarbeitungsschritt stattfindet.
  • Neben der Verwendung desselben Kunststoffmaterials ist hier auch möglich, dass auf den beiden Seiten der Folie 10 verschiedene Kunststoffmaterialien aufgebracht werden. So kann beispielsweise auf der einen Seite ein Kunststoffmaterial 20 bestehend aus ABS und auf der anderen Seite ein Kunststoffmaterial 20 bestehend aus PC aufgebracht werden.
  • Neben und/oder nach der Koextrusion können weitere Folgeverarbeitungsschritte stattfinden. Besonders vorteilhaft ist hier eine nachträgliche Bedruckung, beispielsweise mittels Siebdruck oder Digitaldruck, um, wie oben erläutert, Tiefeneffekte zu verstärken sowie weitere Farbeffekte und/oder Transparenzeffekte und/oder Hinterleuchtungseffekte und/oder Haptikeffekte sowie Oberflächenfinishes, insbesondere matt, glänzend, zu generieren. Tiefziehen, Hinterspritzen, Fluten, Lackieren, Lasermarkieren, Beschneiden, Polieren, Säubern, Qualitätskontrollen sind weitere mögliche Weiterverarbeitungsschritte einzeln oder in Kombination.
  • Im Folgenden werden mehrere Beispiele für die Umsetzung des Verfahrens beschrieben:
  • Beispiel 1:
  • Die Folie 10 weist als obere Dekorschicht 12 eine elastische, insbesondere in Gelb eingefärbte Farbschicht und als zweite, darunter liegende Dekorschicht 12 eine Aluminiumschicht auf. Die Folie 10 vermittelt damit von der Vorderseite betrachtet im Auflicht einen gold-metallischen Farbeindruck, bei Betrachtung von der Rückseite einen silber-metallischen Farbeindruck.
  • Diese Folie 10 wird beispielsweise mit einem Schneidewerkzeug zur Einbringung von Sollbruchstellen eingeschnitten und beispielsweise mittels Falten und/oder Zerknüllen und/oder Zerknittern derart bearbeitet, dass eine Vielzahl von Biegestellen in die Folie eingebracht werden. Diese Bearbeitung erfolgt in diesem Beispiel insbesondere manuell. Nachdem auf diese Weise eine Vielzahl von Störstellen in die Folie 10 eingebracht worden ist, wird dies dem Extrusionsprozess nach 3 zugeführt, wobei als Kunststoffmaterial 20 ein flüssiges, transparentes PC eingesetzt wird.
  • Im Ergebnis zeigen sich aufgrund der in den Figuren 4a bis 4c erläuterten Effekte eine Vielzahl neuer Designeffekte und eine starke Tiefenwirkung, trotz der glatten Oberfläche des Kunststoffteils 1 auf der der Folie 10 gegenüberliegenden Hauptfläche des Kunststoffteils 1.
  • Beispiel 2:
  • Als Folie 10 wird eine Folie bestehend aus einer tiefziehfähigen PET-Folie als Trägerschicht 11, einer lasierenden Farbschicht als erste Dekorschicht 12 und eine Chromschicht als darunterliegende zweite Dekorschicht 12 verwendet.
  • Diese Folie wird in den Verarbeitungsprozess nach 3 eingebracht und hierbei beim Einbringen und während des Extrusionsprozesses mehrfach verdreht, um so Störstellen in die Folie 10 einzubringen. Dies geschieht vorzugsweise wechselseitig von links nach rechts in einem Bereich des Drehwinkels von 0° bis 180°, in einem Takt von 3 Sekunden. Nach einem Zeitraum von ca. 12 Sekunden wird die Folie 10 einmal um 360° gewendet (also zweimal um 180° verdreht) und anschließend wird dieser Ablauf iterativ wiederholt. Dabei wird zufällig oder pseudo-zufällig die Spannung der Folie 10 beim Einführen in den Walzenspalt der Extrusionswalzen 53 variiert. Der Walzenabstand beträgt hierbei 0,5 mm, bei einer Fließgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials 20 von 4,8 m pro Minute.
  • Als Kunststoffmaterial 20 wird hier ein transluzentes ABS verwendet, welches wie oben bereits anhand von 3 erläutert in aufgeschmolzenem und damit flüssigem Zustand in Kontakt mit der Folie 10 gebracht wird.
  • In einem darauffolgenden Schritt wird das so gefertigte Kunststoffteil aus dem Hauptextruder mit einem weiteren kleinen Extruder koextrudiert. In diesem befindet sich ein transparentes PC, welches in einer Stärke von 0,5 mm auf das Kunststoffteil aufgetragen wird. So entsteht eine Kunststoffplatte aus mehreren Schichten mit einer Materialstärke von 1 mm. Das transparente PC bildet hierbei die oberste Schicht des Extrudats und gleichzeitig ist die Folie 10 durch die Koextrusion komplett ummantelt und von äußeren Einflüssen geschützt. Das so gefertigte Kunststoffteil wird anschließend als Plattenware konfektioniert und im Siebdruck an der Vorderseite, das heißt der vorderen Hauptfläche, welche durch das transparente PC-Kunststoffmaterial gebildet wird, vollflächig mit einem lösemittelhaltigem Hybridlack, insbesondere einem glänzenden Klarlack bedruckt und somit geschützt. Die Dicke dieser Lackschicht liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 µm und 20 µm, wie beispielsweise bei 10 µm.
  • Anschließend wird diese Lackschicht musterförmig nochmals im Siebdruck mit einem lösemittelhaltigem Hybridlack, insbesondere einem matten Haptiklack bedruckt. Die Schichtdicke dieser Lackschicht liegt vorzugsweise zwischen 5 bis 50 µm, weiter bevorzugt zwischen 20 µm und 25µm. Durch den vollflächigen glänzenden schützenden Klarlack und den musterförmig vorliegenden matten Haptiklack ergeben sich optisch erkennbare Matt/Glanz-Effekte und taktil erfassbare Rauh/Glatt-Effekte.
  • Das nach Durchführung dieses Verarbeitungsprozesses hergestellte Kunststoffteil ist in 6 verdeutlicht:
    • Dieses Kunststoffteil weist die Kunststofffolie 10 mit der Trägerschicht 11 und den beiden Dekorschichten 12, das in dem Verarbeitungsprozess nach 3 hierauf aufgebrachte Kunststoffmaterial 20 aus einem transluzenten ABS, das hierauf koextruierte Substrat 30 aus einem transparenten PC-Kunststoffmaterial, die hierauf aufgedruckte transparente Lackschicht 32 und der hierauf aufgedruckten Lackschicht 33 auf. Die obere Dekorschicht 12 wird von einer in Form eines Dekors strukturierten Farblackschicht und die untere Dekorschicht 12 von einer Chromschicht gebildet.
  • Die Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 hat eine Schichtdicke von beispielsweise 500 µm, das Substrat 30 eine Schichtdicke von beispielsweise 500 µm, die Lackschicht 32 hat beispielsweise eine Schichtdicke von 20 µm und die Lackschicht 33 aus dem matten Haptiklack hat beispielsweise eine Schichtdicke zwischen 20 µm und 25 µm.
  • Die Folie 10 und deren Trägerschicht 11 sowie die Dekorschichten 12 weisen eine Schichtdicke in dem bereits oben angeführten Bereich auf und sind damit wesentlich dünner als die Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 ausgebildet. Aufgrund des Einbringens der Störstellen sind die Dekorschichten 12, wie auch anhand der Figuren 4a bis 4c verdeutlicht, entsprechend mit bereichsweise unterschiedlicher räumlicher Lage und Ausrichtung innerhalb des Volumens der Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 angeordnet, so dass hierdurch die bereits oben beschriebenen optischen Effekte, insbesondere Tiefeneffekte, Transparenzeffekte und Farbeffekte generiert werden.
  • So ist beispielsweise in gewissen Bereichen das Dekor der oberen Dekorschicht 12 auf der unteren Dekorschicht 12 ersichtlich und in anderen Bereichen lediglich die optische Wirkung der unteren Dekorschicht 12 sichtbar. Je nach Winkel und Spannung bei der Einbringung, beispielsweise überlappend/glatt, gespannt/gestaucht, kann das Dekor der oberen Dekorschicht 12 und die Chromoberfläche der unteren Dekorschicht 12 auch optisch miteinander in Wechselwirkung treten, beispielsweise klar abgegrenzt nebeneinander oder in sich überlappenden Teilbereichen vorgesehen sein. Durch die mittige Lage der Folie 10 in dem Gesamtaufbau des Kunststoffteils wird der optische Tiefeneffekt weiter verstärkt. Dies wird zusätzlich durch den Siebdruck auf der Vorderseite des Kunststoffteils, insbesondere die in Form eines Dekors aufgedruckte Lackschicht 33 verstärkt.
  • So werfen sowohl die Dekorschichten 12 als auch das siebgedruckte Dekor der Lackschicht 33 als Schichten mit vergleichsweise geringer Transparenz einen Schatten auf den Untergrund. Je nach Spannung der Folie 10 beim Einbringen wird eine Faltung der Folie 10 in unterschiedlichster Form und Größe bewirkt, und von großen, einzelnen Falten mehrfach konzentrierten kleinen Falten, und so aufgrund der hierdurch eingebrachten Störstellen entsprechend variierende, optisch variable Effekte generiert.
  • Beispiel 3:
  • Wie anhand 7a verdeutlicht, wird zunächst eine Platte 31 aus einem vorzugsweise transparenten Polycarbonat auf der Vorderseite musterförmig mit einer farbigen Lackschicht 32, vorzugsweise im Siebdruck bedruckt. Die Platten 31 weisen vorzugsweise eine Schichtdicke von 750 µm auf. Die Lackschicht 32 wird vorzugsweise in eine Schichtdicke von 1 µm bis 20 µm, bevorzugt von 5 µm bis 15 µm, beispielsweise von 10 µm aufgedruckt. Bei dem Lack handelt es sich vorzugsweise um ein einkomponentiges Acrylatsystem.
  • Anschließend wird hierauf vollflächig eine Lackschicht 33 aufgedruckt, bei der es sich vorzugsweise um eine vollflächige, matte sowie transparente Schutzlackschicht handelt. Als Lack wird vorzugsweise ein lösemittelbasierter Hybridlack verwendet. Der Lack wird vorzugsweise in einer Schichtstärke von 1 µm bis 20 µm, bevorzugt von 5 µm bis 15 µm, beispielsweise von 10 µm aufgedruckt.
  • Das derart hergestellte Substrat 30 wird anschließend über eine Tiefziehform bei einer Werkzeugtemperatur von etwa 100° Celsius und einer Verformungstemperatur von ca. 140° Celsius verformt. Optional werden Prozesse wie Fräsen und UV-Bestrahlen, Beschneiden, Reinigen usw. durchgeführt.
  • In einem darauffolgenden Schritt werden, wie bereits oben erläutert, in die Folie 10 mit der Trägerschicht 11 und den ein oder mehreren Dekorschichten 12, beispielsweise eine Dekorschicht 12 gebildet von einer Chromschicht, Störstellen eingebracht, beispielsweise durch entsprechendes Verknittern, Falten, Schneiden, Stanzen, usw.
  • Anschließend wird die so vorbehandelte Folie 10 am Rand bereichsweise mit einer Kleberschicht 40, beispielsweise Polyimid-Aufklebern mit einer Schichtdicke von 50 µm, versehen und damit auf der Rückseite des thermoverformten Substrats 30 befestigt. Weiter ist es auch möglich, dass die Störstellen in die Folie 10 erst nach dem Befestigen auf dem Substrat 30 eingebracht werden und/oder das Einbringen der Störstellen in die Folie 10 vor und nach dem Befestigen erfolgt. Es ist durchaus vorteilhaft, beispielsweise Sollbruchstellen mittels eines Schneidewerkzeugs erst nach dem Befestigen der Folie 10 auf dem Substrat 30 einzubringen.
  • Nach dieser Vorbehandlung wird das Substrat 30 mit der Folie 10 in eine Spritzgussform eingelegt und bei einer Werkzeugtemperatur von 65° Celsius mit dem Kunststoffmaterial 20, beispielsweise einem transparenten Polycarbonat hinterspritzt.
  • Beim Spritzgussprozess wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 auf die Folie 10 aufgebracht und durch die beim Spritzgussprozess herrschenden Temperaturen und Drücke die Folie 10 entsprechend optisch im Bereich der Sollbruchstellen verändert, wie bereits oben anhand von 4a bis 4c verdeutlicht.
  • Die Folie 10 ist beim Spritzgussprozess somit zwischen dem Substrat 30 und dem hinterspritzten Substrat, gebildet von dem Kunststoffmaterial 20, eingeschlossen und wird beim Spritzgussprozess, wie bereits oben erläutert, in ihrer räumlichen Lage und Ausrichtung im Volumen des Kunststoffmaterials lokal unterschiedlich positioniert.
  • Dieser Effekt ist beispielhaft in 7b verdeutlicht: 7b zeigt das Kunststoffteil nach Durchführung des Spritzgussprozesses: Das Kunststoffteil weist an der Oberseite das Substrat 30 mit der Platte 31 und den Lackschichten 32 und 33 auf. Sodann folgt der Verbund aus Kunststoffmaterial 20 und Folie 10. Hierbei sind, wie in 7b angedeutet, im Bereich der Störstellen die räumliche Lage sowie Ausrichtung der Trägerschicht 11 und der einen oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Volumen des Kunststoffmaterials 20 verändert, wodurch die bereits oben erläuterten optischen Effekte, insbesondere ein optischer Tiefeneffekt generiert wird.
  • Das hierdurch gefertigte Kunststoffteil weist optisch einen sehr starken Tiefeneffekt sowie Schatteneffekt auf. Dies, das sich die Folie 10 in der Tiefe des Substrats bestehend aus dem Kunststoffmaterial 20 verteilt und so die im oberen Bereich dieses Substrats liegenden Bereich der Folie 10 ein Schatten auf die im unteren Bereiche dieses Substrats liegenden Bereiche der Folie 10 werfen.
  • Aufgrund der lichtdurchlässigen Schichten der Folie 10, beispielsweise der Trägerschicht 11 und der oberen Dekorschicht 12 aus einer lasierenden Farbschicht, kann das Kunststoffteil in den Bereichen, in denen kein deckender, lichtundurchlässiger Siebdruck-Lack aufgebracht wurde, hinterleuchtet werden. Beim Hinterleuchten ergeben sich interessante Lichtspiele durch die Teilbereiche der Dekorschicht 12 und/oder Folie 10, die sich in der Tiefe des Volumens des Kunststoffmaterials 20 verteilen. Die Lichteffekte können optisch unterschiedliche neuartige Erscheinungsbilder aufweisen. Insbesondere entstehen durch die unterschiedliche Lage der Folien-Teile im Kunststoffmaterial unterschiedliche Lichtbrechungen und Reflexionen. Ein weiterer besonderer Lichteffekt kann durch unterschiedliche Transparenz durch mehr oder weniger häufig übereinanderliegende Folienteile entstehen, was in unterschiedlich starken Transparenzgraden in den jeweiligen Bereichen resultiert. Letztendlich können diese Lichteffekte einzeln als auch in Kombination auftreten.
  • Beispiel 4:
  • Das gemäß Beispiel 2 hergestellte Kunststoffteil mit dem bedruckten Substrat 30 und der im Kunststoffmaterial 20 „fließenden“ Folie 10 wird als Grundmaterial in einem Weiterverarbeitungsschritt individualisiert und/oder personalisiert. Hieraus werden beispielsweise Visitenkarten oder andere persönliche Artikel gefertigt. Für Visitenkarten werden aus dem Grundmaterial entsprechende Karten, beispielsweise im Scheckkartenformat gestanzt und/oder gelasert. Anschließend erfolgt eine Personalisierung mittels Heißprägen und/oder Digitaldruck und/oder Lasermarkierung und/oder Stanzen usw.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kunststoffteil
    10
    Folie
    11
    Trägerschicht
    12
    Dekorschicht
    13
    Ablöseschicht
    14
    Schutzschicht
    15
    Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht
    16
    Haftvermittlerschicht
    20
    Kunststoffmaterial
    21
    Kunststoffgranulat
    30
    Substrat
    31
    Platte
    32
    Lackschicht
    33
    Lackschicht
    40
    Kleberschicht
    50
    Extrudiervorrichtung
    51
    Vorratsbehälter
    52
    Extruder
    53
    Extrusionswalze
    61
    Störstelle
    62
    Störstelle
    111
    Hauptfläche
    112
    Hauptfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4331167 A1 [0002]

Claims (38)

  1. Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils (1), umfassend die Schritte, - Bereitstellen einer Folie (10), - zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines Kunststoffmaterials (20), auf die Folie (10) in einem Verarbeitungsprozess, - Einbringen von Störstellen (61,62) in die Folie (10) derart, dass die Störstellen (61,62) nach dem Verarbeitungsprozess, insbesondere durch das Kunststoffmaterial (10), optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie (10) mindestens eine Trägerschicht (11) und mindestens eine Dekorschicht (12) aufweist oder dass die Folie (10) einschichtig ausgebildet ist, insbesondere aus einer Schicht Kunststoff oder Metall oder Papier.
  3. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial (20) vor Aufbringen auf die Folie (10) aufgeschmolzen wird und beim Aufbringen des Kunststoffmaterials (20) das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) in Kontakt mit der Folie (10) gebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) derart auf die Folie (10) aufgebracht wird, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) die Folie auf zu mindestens einer Hauptfläche (111, 112) zumindest bereichsweise bedeckt, vorzugsweise vollflächig bedeckt und oder umhüllt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie (10) im Verlauf des Verarbeitungsprozesses durch das Kunststoffmaterial (20) allseitig umhüllt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial ein tempoplastisches Kunststoffmaterial, insbesondere enthaltend PET, ABS, PMMA, PS ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial (20) ein transparentes oder transluzentes Kunststoffmaterial ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial (20) ein optisch streunendes Kunststoffmaterial ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial (20) eine Glasübergangstemperatur zwischen 60° Celsius und 300° Celsius, vorzugsweise zwischen 90° Celsius und 150° Celsius aufweist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffmaterial mit einem Druck zwischen 10 bar und 700 bar, vorzugsweise zwischen 10 bar und 300 bar und/oder in einer Temperatur zwischen 60° und 300°, insbesondere zwischen 210 und 240 Grad Celsius gegen die Folie (10) gepresst wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Störstellen (61,62) vor und/oder während des Verarbeitungsprozesses eingebracht werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die durch Störstellen (61,62) vor dem Aufbringen des Kunststoffmaterials (20) in die Folie (10) eingebracht werden.
  13. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Störstellen (61,62) durch bereichsweises Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten (12) von der Trägerschicht (11) und/oder einer lokalen Veränderung der Lage von Teilbereichen ein oder mehrere Dekorschichten, insbesondere einer lokalen Verkippung gegen eine Hauptfläche des Kunststoffteils, und/oder einer lokalen Durchtrennung von ein oder mehreren Dekorschichten (12) optisch erkennbar sind.
  14. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Störstellen (61, 62) in dem Verarbeitungsprozess durch die dort herrschenden Bedingungen, insbesondere Druck und/oder Temperatur, verändert werden, insbesondere durch Verwölben und/oder Verformen der Folie (10) im Bereich der Störstellen (61, 62), durch Zerreißen der Folie (10) oder ein oder mehrere Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen (61, 62), durch Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen und/oder Vergrößerung einer lokalen Durchtrennung und/oder plastischen Verformung der Folie oder ein oder mehrere der Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen, vorzugsweise um mehr als 15 Prozent, weiter bevorzugt um mehr als 40 Prozent, weiters bevorzugt um mehr als 60 Prozent.
  15. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass durch das Aufbringen des Kunststoffmaterials das optische Erscheinungsbild des Kunststoffteils im Bereich der Störstellen verändert wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass während des Verarbeitungsprozesses ein oder mehrere der Dekorschichten (12) der Folie im Umkreis der Störstellen (61, 62) zerstört werden oder weitgehend zerstört werden.
  17. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass während des Verarbeitungsprozesses durch thermische und/oder mechanische und/oder chemische Einflüsse das optische Erscheinungsbild der Folie (10) im Bereich der Störstellen gegenüber einem Bereich ohne Störstellen optisch erkennbar verändert wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die im Bereich der eingebrachten Störstellen erfolgte lokale optische Veränderung der Folie durch das verfestigte Kunststoffmaterial konserviert wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein oder mehrere erste Störstellen (61) der Störstellen von Sollbruchstellen gebildet werden, wobei beim Einbringen der ersten Störstellen durch mechanische Beschädigung von ein oder mehreren Schichten der Folie (10) Sollbruchstellen in mehreren Schichten der Folie, insbesondere in ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie eingebracht werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass zum Einbringen der ersten Störstellen (61) ein oder mehrere Schichten der Folie (10) zumindest teilweise durchtrennt werden, insbesondere mechanisch, insbesondere durch Schneiden, Stanzen, Kratzen, Gravieren, zumindest teilweise getrennt werden, und/oder mittels Bestrahlung, insbesondere mittels eines Lasers, eines Elektronenstrahls oder einer thermischen Quelle und/oder chemisch, insbesondere mittels Ätzen zumindest teilweise durchtrennt und/oder geschwächt werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet , dass ein oder mehrere erste Sollbruchstellen (60) sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung oder Flächenform, den durchgetrennten Schichten und/oder der Tiefe der Durchtrennung von Schichten der Folie unterscheiden.
  22. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein oder mehrere zweite Störstellen (62) der Störstellen von Biegestellen gebildet werden, wobei beim Einbringen der zweiten Störstellen (62) insbesondere ein oder mehrere Schichten der Folie (10) im Bereich der Biegestellen durch Biegen plastisch verformt und/oder gebrochen werden und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , dass die zweiten Störstellen (62) durch lokales Verbiegen der Folie (10), insbesondere durch Knicken und/oder Falten und/oder Verdrehen der Folie eingebracht werden.
  24. Verfahren nach Anspruch 22 und oder 23, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie (10) zum Einbringen der Störstellen ein oder mehrfach zu mindestens um 180° verdreht wird und die Folie zumindest zwei Dekorschichten (12) mit unterschiedlichem optischen Erscheinungsbild aufweist, die von unterschiedlichen Hauptflächen (111,112) der Folie im Auflicht und/oder im Durchlicht sichtbar sind.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 und 24, dadurch gekennzeichnet , dass ein oder mehrere zweite Störstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung und/oder Flächenform, der plastischen Verformung und/oder gebrochenen Schichten und/oder im lokalen Biegeradius der Folie und/oder einer der Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstelle.
  26. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Störstellen (61) gemäß einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster oder zufällig oder pseudozufällig eingebracht werden.
  27. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass beim Verarbeitungsprozess zwei oder mehr unterschiedliche Kunststoffmaterialien (20) auf die Folie (10) aufgebracht werden, insbesondere auf gegenüberliegende Hauptflächen (111,112) der Folie aufgebracht werden.
  28. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass dem Verarbeitungsprozess die Folie (10) zwei oder mehrfach zugeführt wird.
  29. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess und bei dem Kunststoffmaterial um ein Extrusionsmaterial des Extrusionsprozesses handelt.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (20) vor den Extrusionswalzen in Kontakt mit der Folie (10) gebracht wird.
  31. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Prozess ausgewählt aus: Spritzgussprozess, Laminier-Prozess, Tiefziehprozess handelt.
  32. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses noch ein oder mehrere weitere Schichten (31, 32,33) auf das Kunststoffmaterial (20) und oder die Folie (10) zum Ausbilden des Kunststoffteils aufgebracht werden.
  33. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie eine Transferfolie oder Laminierfolie ist.
  34. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Trägerschicht der Folie ausgewählt ist aus: PTT, PCM, PMM
  35. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Trägerschicht (11) der Folie eine Schichtdicke zwischen 10 µm bis 200 µm aufweist.
  36. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Dekorschicht (12) der Folie oder ein oder mehrere der Dekorschichten (12) ausgewählt sind aus: Lackschicht, insbesondere enthaltend ein oder mehrere Farbmittel und oder Pigmente, Metallschicht, insbesondere aus mehreren unterschiedlichen Metallen, Reflexionsschicht, insbesondere bestehend aus ein oder mehreren HRI oder LRI Schichten, Reliefschicht aufweisend ein optisch aktives Oberflächenrelief, insbesondere eine diffraktive Struktur, ein Hologramm, eine Mattstruktur, eine refraktive Struktur, insbesondere Mikrolinsenstruktur, ein Beugungsgitter nullter Ordnung, ein Dünnfilmelement, welches einen Farbkippeffekt durch Interferenz generiert, eine Schicht zur Generierung von Farbeffekten im Durchlicht mittels Plasmonen-Resonanz.
  37. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die ein oder mehreren Dekorschichten partiell mustförmig oder vollflächig insbesondere in eine Schichtstärke zwischen 0,1 µm und 20 µm ausgebildet sind.
  38. Dekoriertes Kunststoffteil, insbesondere hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet , dass das Kunststoffteil (1) eine Folie (10) und ein auf die Folie zumindest bereichsweise in einem Verarbeitungsprozess aufgebrachtes Kunststoffmaterial (20) aufweist, wobei in die Folie Störstellen (61,62) eingebracht sind derart, dass die Störstellen (61,62) nach dem Verarbeitungsprozess, insbesondere durch das Kunststoffmaterial (20), optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
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DE102023103549B3 (de) 2023-02-14 2024-02-01 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils mit unterschiedlichen Farbschichten und Polyurethanbeschichtung, Kunststoffbauteil, Kraftfahrzeug mit einem solchen Kunststoffbauteil und Beschichtungssystem für das Verfahren

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