DE19720474A1 - Verfahren zur Herstellung von mit einem Dekor versehener und/oder farbiger Kunststoffteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mit einem Dekor versehener- und/oder farbig gestalteter Kunststoffteile nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Kunststoffteile der in Rede stehenden Art finden insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich bei Kraftfahrzeugen, beispielsweise als Außen­ spiegelgehäuse, Verwendung. Dabei ist es häufig aus ästhetischen Grün­ den erforderlich, daß die Kunststoffteile mit einer Oberfläche versehen sind, die in Farbe und Dekor, beispielsweise einem Metalliceffekt, der Oberfläche des Fahrzeugs entsprechen.

Üblicherweise werden derartige Kunststoffteile in einem mehrstufigen Verfahren gefertigt. Dabei werden zunächst die Teile aus einem nicht eingefärbten Kunststoff, beispielsweise durch Spritzgießen, hergestellt und anschließend in der gewünschten Farbe lackiert. Da dabei vor dem eigentlichen Lackiervorgang die Teile regelmäßig entfettet und ionisiert werden müssen, ist dieses bekannte Herstellungsverfahren kostenaufwen­ dig und erfordert zudem lange Durchlaufzeiten.

Aus der DE 296 10 374 U1 ist weiter ein Außenspiegel für ein Kraftfahr­ zeug bekannt, dessen Gehäuse aus einem durchgefärbten Thermoplast hergestellt ist. Dadurch kann zwar eine Anpassung an die Farbe des Fahrzeugs erfolgen, doch sind dabei keine Oberflächen zu erzielen, die beispielsweise in Glanz und Dekor der lackierten Oberfläche des Fahr­ zeugs entsprechen. Aus dieser Druckschrift ist weiter bekannt, das aus durchgefärbtem Thermoplast hergestellte Spiegelgehäuse anschließend mit einem Lacküberzug zu versehen. Dies ist jedoch wiederum teuer und umständlich.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Herstellungsverfahren liegt darin, daß bei den damit hergestellten Kunststoffteilen ausschließlich einheitliche bzw. homogene Oberflächen, die in allen Oberflächenbereichen gleiche Farbe, gleiches Dekor und/oder gleiche Oberflächenstruktur aufweisen, herstellbar sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein kostengünstiges und einfaches Verfahren zur Her­ stellung von insbesondere farbigen Kunststoffteilen zu liefern, das eine verbesserte Möglichkeit der Gestaltung der Oberflächen der Kunststoff­ teile hinsichtlich Farbe, Dekor und/oder Struktur ermöglicht, wobei Farbe, Dekor und Struktur der Oberflächen des Kunststoffteils bereichsweise unterschiedlich sein können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Lehre des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung von mit einem Dekor versehener und/oder farbig gestalteter Kunststoffteile aus einem insbesondere in einer Form spritzgießbaren Kunststoff zunächst die innere Oberfläche der Form mit einem Beschichtungs- und/oder Dekormaterial versehen. Dieses letztendlich im wesentlichen die Außenoberfläche des fertigen Kunststoffteils bestimmende Beschichtungs- und/oder Dekormate­ rial kann sich dabei über die gesamte innere Oberfläche der Form und da­ mit auch die gesamte Oberfläche des fertigen Teils erstrecken. Alternativ dazu können vorbestimmte Oberflächenbereiche ausgespart sein, wodurch auch am fertigen Teil in den dazu komplementären Bereichen eine nicht beschichtete Oberfläche ergibt. Anschließend wird dann in dieser Form das Kunststoffteil durch Spritzgießen eines durchgefärbten Kunststoffes unter gleichzeitiger Herstellung einer unlösbaren Verbindung der Oberflä­ che des Kunststoffteiles mit dem Beschichtungs- oder Dekormaterial her­ gestellt.

Es ist also mit anderen Worten die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung, die beiden für sich bekannten Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen, nämlich Spritzgießen mit durchgefärbten Kunststoffen einerseits und Beschichtung unmittelbar beim Spritzgießen in der Form (In-mould-coating) andererseits zu kombinieren und dadurch in vorteil­ hafter Weise eine wirtschaftliche und insbesondere kostengünstige Mög­ lichkeit zu erhalten, in einem einzigen Verfahrensschritt ein Kunststoffteil herzustellen, das hinsichtlich Farbe und Dekor in weiten Grenzen frei gestaltbar ist, wobei zudem die Oberfläche bereichsweise unterschiedlich gestaltet werden kann.

Das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial kann aus grundsätzlich belie­ bigem Material bestehen, solange zum einen ein Einbringen in die Form und zum anderen eine zuverlässige Haftung am fertigen Teil ermöglicht wird. Nach einem Ausführungsbeispiel besteht das Beschichtungs- und/­ oder Dekormaterial aus einem Lack oder lackähnlichen Material. Dabei kann die Einbringung des Materials in die Form beispielsweise durch zu­ mindest bereichsweises Einspritzen oder Auftragen auf die innere Oberflä­ che der Form erfolgen.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch besteht das Be­ schichtungs- und/oder Dekormaterial aus einer Folie oder einem foli­ enähnlichen Material. Die Folie kann als Zuschnitt in die Form eingebracht oder aber kontinuierlich vom Strang zugeführt werden. Insbesondere bei der Verwendung eines Folienmaterials können in einfacher Weise die nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche durch Ausschneiden oder Ausstan­ zen dieser Bereiche aus der Folie bestimmt werden.

Die Folie kann derart gestaltet und ausgebildet sein, daß beim Spritzgießen des Kunststoffteils die gesamte Folie am fertigen Teil anhaftet. Dabei kann zwischen Folie und Formoberfläche auch ein Trennmittel eingefügt werden. Vorzugsweise weist jedoch die Folie einen schichtartigen Aufbau mit einer entfernbaren Trägerschicht auf, auf der übereinander beispiels­ weise ein Klarlack, ein färbender Basislack und/oder Haftvermittler zur besseren Haftung am fertigen Teil angeordnet sind. Nach dem Ende des Spritzgießvorgangs kann die Trägerschicht, die beispielsweise aus einer PET-Folie bestehen kann, abgezogen oder, umgekehrt, das fertige Teil von der Trägerschicht abgehoben werden.

Das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial, sei dies nun ein Lack, eine Folie oder ein folienähnliches Material kann, beispielsweise in der Farbe des Kunststoffteils, durchgefärbt sein, so daß in den beschichteten Ober­ flächenbereichen die Farbe des Teils nahezu ausschließlich durch die Farbe des Beschichtungs- und/oder Dekormaterials bestimmt wird. Vorzugswei­ se jedoch ist das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial durchsichtig, beispielsweise als Klarlack, oder zumindest durchscheinend, beispielswei­ se als getönter Lack ausgebildet. Weiter können im Beschichtungs- und/oder Dekormaterial Dekorelemente, insbesondere metallische Partikel, zur Bildung eines Metalliceffekts eingelagert sein.

Insbesondere wenn durch einen getönten Klarlack nach Art einer Lasur Farbnuancen der Farbe des Kunststoffmaterials erzielt werden sollen, wo­ bei die Dicke der Lackschicht die Intensität der Farbwirkung bestimmt, ist die Verwendung eines folienartigen Beschichtungsmaterials mit getönter Lackschicht von Vorteil, da dabei im Vergleich zu einem unmittelbaren Lackauftrag wesentlich gleichmäßigere Schichtdicken und damit wesent­ lich homogenere Farbwirkungen erzielt werden können.

Die Oberflächenstruktur des fertigen Teiles kann sowohl von der Oberflä­ chenstruktur der Forminnenflächen als auch, insbesondere bei Verwendung eines folienartigen Materials mit entfernbarer Trägerfolie als Beschich­ tungs- und/oder Dekorelement, vom Aufbau des folienartigen Materials abhängen. Zur Gestaltung einer definierten Oberfläche des fertigen Teils weist vorzugsweise die innere Oberfläche der Form zumindest bereichs­ weise eine definierte Oberflächenstruktur auf. Dadurch kann in einfacher Weise eine homogene oder örtlich unterschiedliche Oberflächenstruktur am fertigen Teil erzielt werden. Beispielsweise kann die innere Oberfläche der Form zumindest bereichsweise mattiert oder genarbt sein, wodurch sich an der Oberfläche des fertigen Teils eine formkomplementäre Ober­ flächenstruktur ergibt.

Vorzugsweise sind die oberflächenstrukturierten Bereiche der Form in den Wandbereichen angeordnet, die vom Beschichtungs- und/oder Dekormate­ rial freigehalten sind. Dadurch ergibt sich in einfacher Weise die Möglich­ keit, am fertigen Teil Bereiche zu schaffen, die eine kratzunempfindliche strukturierte Oberfläche aufweisen, wobei zusätzlich Kratzer aufgrund der Verwendung eines durchgefärbten Kunststoffmaterials nicht ins Auge fallen.

Als Kunststoffmaterial für das Kunststoffteil sind in grundsätzlich beliebi­ ger Weise alle Kunststoffe zu verwenden, die spritzgießbar sind. Vorzugs­ weise finden Polyamide (PA), Polycarbonate (PC), Arylnitril-Butadien-Sty­ rol-Copolymere (ABS), Polymethylacrylate (PMMA) oder Acrylnitril-Sty­ rol-Acrylester-Copolymere (ASA) Verwendung.

Als Material für das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial, insbesondere für die Lackanteile, können vorzugsweise Polyvinylidenfluoride (PVDF) Verwendung finden.

Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren bei sämtlichen spritz­ gießbaren Kunststoffteilen Verwendung finden, bei denen inbesondere die farbliche bzw. dekormäßige Gestaltung von Bedeutung ist. Ein bevorzug­ ter Anwendungsfall ist jedoch die Herstellung von Teilen eines Kraftfahr­ zeugs, insbesondere von kompletten Türgriffeinheiten mit Griffelement und Griffschale.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungs- bzw. Anwendungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige

Figur eine Türgriffeinheit für ein Kraftfahrzeug, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Die in der Figur dargestellte Türgriffeinheit 1 weist eine Griffschale 2 auf, die eine von einem umlaufenden flanschartigen Rahmen 3 umgrenzte Griff­ mulde 4 bildet. Mit dem flanschartigen Rahmen 3 ist die Griffschale 2 in eine Aussparung 7 eines Türblechs 8 eines Kraftfahrzeugs eingesetzt und in nicht dargestellter Weise befestigt, beispielsweise verschraubt. Das Türblech 8 weist eine umlaufende Vertiefung 9 auf, die so ausgestaltet und geformt ist, daß bei eingesetzter Türgriffeinheit 1 die Stirnfläche des Rahmens 3 mit der Außenfläche des Türblechs fluchtet. Im Bereich der Griffmulde 4 ist in der Türgriffeinheit 1 ein Türgriff 6 angeordnet, der zur Betätigung einer nicht dargestellten Schließeinheit dient.

Die Griffschale 2 besteht aus einem spritzbaren Kunststoff, beispielsweise Polyamid, und ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Dies bedeutet zunächst insbesondere, daß das Kunststoffmaterial in der Farbe des Fahrzeugs, die als Lackauftrag 10 auf der Außenseite des Tür­ blechs 8 dargestellt ist, durchgefärbt ist.

Die Stirnflächen 11 und 12 des Rahmens 3 der Griffschale 2 sind mit einer Beschichtung 13 in Form eines Klarlacks, beispielsweise aus PVDF, verse­ hen. Aufgrund der Durchsichtigkeit des Klarlacks ist die Farbe des darun­ terliegenden durchgefärbten Kunststoffmaterials zu ersehen, so daß in die­ sem Bereich der Eindruck einer der Lackierung des Türblechs 8 und damit des Fahrzeugs entsprechenden Lackierung entsteht. Die Oberflächeneigen­ schaften wie insbesondere Glanz, Härte usw. sind dabei in einfacher Weise den Oberflächeneigenschaften der Fahrzeuglackierung anzugleichen.

Falls das Fahrzeug eine Metalliclackierung aufweist, können auch in der Beschichtung 13 entsprechende metallische Partikel zur Erzielung dessel­ ben Effektes eingelagert sein.

Die die Griffmulde 4 begrenzenden Flächenbereiche 14 der Griffschale 2 sind nicht beschichtet, sondern weisen vielmehr eine strukturierte Ober­ fläche in Form einer Narbung auf. Dabei bewirkt diese Narbung eine zu­ mindest hinsichtlich der optischen Wahrnehmbarkeit verbesserte Kratzun­ empfindlichkeit im Bereich der Griffmulde, wobei diese dadurch verstärkt wird, daß selbst tiefere Kratzer insbesondere aufgrund der durchgehenden Färbung der Griffschale 2 in der Regel nicht oder nur schwer zu bemerken sind.

Die den Flächenbereichen 14 gegenüberliegenden in den Fahrzeuginnen­ raum weisenden Flächenbereiche 15 weisen weder eine Beschichtung noch eine definierte Oberflächenstruktur auf, da diese Flächen in eingebautem Zustand der Türgriffeinheit nicht zu sehen sind.

Der Türgriff 6 ist ebenfalls aus einem in der Fahrzeugfarbe durchgefärbten Kunststoff nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt und weist grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Griffschale 2 auf. Die nach außen weisende Fläche ist mit einer Beschichtung 16 in Form eines Klar­ lacks versehen, so daß auch hier aufgrund der Durchsichtigkeit die Farbe des darunterliegenden durchgefärbten Kunststoffmaterials zu ersehen ist. Auch hier entsteht dadurch in diesem Bereich der Eindruck einer der Lackierung des Türblechs 8 und damit des Fahrzeugs entsprechenden Lackierung. Die Rückseite des Türgriffs 6 ist ebenfalls nicht beschichtet.

Insgesamt entsteht bei der Verwendung einer Türgriffeinheit 1 wie vorste­ hend beschrieben ein hinsichtlich der Farbgestaltung einheitliches Bild einer Fahrzeugtüre, wobei zusätzlich die wahrnehmbare Kratzempfindlich­ keit in den empfindlichen Bereichen durch angepaßte Oberflächenstruktu­ ren deutlich verringert ist.

Die Herstellung beispielsweise der Griffschale 2 erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß zunächst in eine in der Figur nicht dargestellte Form ein im wesentlichen ringartig geschlossen umlaufendes folienartiges Beschich­ tungsmaterial mit einer der Umfangsform der Griffmulde entsprechenden Ausnehmung eingebracht und an die entsprechenden Oberflächenbereiche der Form zur Anlage gebracht wird. Anschließend wird der durchgefärbte Kunststoff eingespritzt, wobei eine unlösbare Verbindung zwischen den Flächenbereichen 11 und 12 des Rahmens 3 der Griffschale 2 und dem fo­ lienartigen Beschichtungsmaterial erfolgt. Die genarbte Oberflächenstruk­ tur der Forminnenfläche im Bereich innerhalb des umlaufenden Beschich­ tungsmaterials wird gleichzeitig auf die komplementären Flächenbereiche des fertigen Teils abgebildet.

Die Herstellung des Türgriffs 6 erfolgt in analoger Weise.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung mit einem Dekor versehener und/oder farbig gestalteter Kunststoffteile aus einem insbesondere in einer Form spritzgießbaren Kunststoff dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die innere Oberfläche der Form zumindest bereichs­ weise mit einem Beschichtungs- und/oder Dekormaterial versehen wird, worauf dann in dieser Form das Kunststoffteil durch Spritz­ gießen eines durchgefärbten Kunststoffes unter gleichzeitiger Her­ stellung einer unlösbaren Verbindung der Oberfläche des Kunst­ stoffteiles mit dem Beschichtungs- oder Dekormaterial hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial aus einem Lack oder lackähnlichen Material besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial aus einer Folie oder einem folienähnlichen Material besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine entfernbare Trägerschicht aufweist, auf der schichtartig übereinander Klarlack, Basislack und/oder Haftver­ mittler angeordnet sind

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial durchsichtig oder zumindest durchscheinend ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Beschichtungs- und/oder Dekormaterial Dekorelemente, insbesondere metallische Partikel, eingelagert sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die innere Oberfläche der Form zumindest bereichsweise eine definierte Oberflächenstruktur aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche der Form zumindest bereichsweise mattiert oder genarbt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenstrukturierten Bereiche der Form in den Wandbereichen angeordnet sind, die vom Beschichtungs- und/oder Dekormaterial freigehalten sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial für das Kunststoffteil PA, ASA, ABS, PC oder PMMA Verwendung findet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Beschichtungs- und/oder Dekormaterial PVDF Verwendung findet.

12. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Herstellung von Teilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Tür­ griffeinheiten mit Türgriff (6) und Griffschale (2).