DE19927175A1

DE19927175A1 - Verwendung einer Prägefolie als Dekorationsmaterial

Info

Publication number: DE19927175A1
Application number: DE1999127175
Authority: DE
Inventors: Hubertus Rehermann; Peter Seifert; Rolf Schumacher; Volker Thoms; Juergen Hackert
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Bolta Werke GmbH
Current assignee: Bolta Werke GmbH; Daimler AG
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Prägefolie zur Herstellung flächiger Dekorationselemente. Die Prägefolie enthält eine Funktionsschicht aus einem Material, dessen Scherfestigkeit einen so geringen Wert besitzt, daß aus der Prägefolie mit Hilfe eines Prägestempels Strukturen auf ein Substrat prägbar sind, und daß der nichtaktivierte Teil der Prägefolie nach dem Prägen abhebbar und unter scharfrandiger Trennung von dem geprägten Teil abhebbar ist. Die Funktionsschicht kann mit einer Schutzschicht versehen sein, die weitere Dekorelemente enthält. Die Prägefolie eignet sich zur Dekoration eines weiten Spektrums verschiedener Substrate aus Kunst- und Naturstoffen.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Prägefolie gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 zur Herstellung flächiger Dekorationselemente.

Aus der DE 31 16 078 ist eine elektrisch leitende Prägefolie bekannt, aus der mit Hilfe eines Prägestempels elektrische Leiterbahnen auf ein isolierendes Substrat aufgebracht werden kön nen. Diese Prägefolie weist eine elektrisch leitfähige Funktionsschicht auf, die mindestens etwa 10 µm dick ist und somit die an elektrische Leiterbahnen gestellten Anforderung eines hinrei chend geringen elektrischen Widerstand erfüllt. Um eine reproduzierbare, scharfrandige Tren nung der Leiterbahnen gemäß dem Muster des Prägestempels zu erreichen, besteht die elek trisch leitfähige Funktionsschicht aus einem Material, dessen Scherfestigkeit sehr gering ist und somit eine prozeßsichere Prägung verhältnismäßig dicker Leiterbahnen gestattet, wobei nichtak tivierte Teile der Funktionsschicht nach dem Prägen abhebbar und mittels eines Trägerbandes unter scharfrandiger Trennung von dem geprägten Teil abreißbar ist. In der DE 31 16 078 ist somit die Verwendung der Folie für die Herstellung elektrischer Leiterbahnen beschrieben. Eine Verwendung dieser Prägefolie zu Dekorationszwecken wird hingegen nicht vorgeschlagen.

Andererseits besteht großer Bedarf an einfachen, automatisierbaren Verfahren, mit Hilfe derer qualitativ hochwertige Dekorationselemente hergestellt und prozeßsicher mit einem Substrat verbunden werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, hierfür eine geeignete Prägefolie zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Danach wird vorgeschlagen, Prägefolien mit Funktionsschichten geringer Scherfestigkeit zur Herstellung von Dekorationselementen auf flächenhaften Substraten zu verwenden. Besondere Vorteile bieten Prägefolien, deren Funktionsschicht aus einem metallischen Material relativ gro ßer Schichtdicke (von 1-10 µm oder mehr) besteht (siehe Ansprüche 2 und 3). Die große Schichtdicke gewährleistet hierbei eine qualitativ hochwertige Anmutung des aufgebrachten De korationselement, während gleichzeitig die geringe Scherfestigkeit des Materials der Funktions schicht eine wohldefinierte, scharfe Berandungskontur des Dekorationselements sicherstellt. Das durch die geringe Scherfestigkeit des Materials der Funktionsschicht erreichte exakte Ab trennen der nichtaktiven Teile der Prägefolie sorgt weiterhin dafür, daß auch bei Benutzung des mit dem Dekorationselement versehenen Werkstücks ein Ausfransen der Berandungskontur vermieden wird und somit die qualitativ hochwertige Anmutung langfristig erhalten bleibt.

Die Anwendbarkeit des Prägeverfahrens zum Aufbringen von Dekorationselementen setzt vor aus, daß das Substrat eine gewisse Weichheit aufweist, so daß der Prägestempel ausreichend tief in das Substrat eindringen kann, um ein sauberes Abscheren der Prägefolie entlang der Be randungskontur zu gewährleisten. Neben Kunststoffen kommen als Substrate insbesondere ge wisse Naturstoffe (Leder, Kork, Holz etc.) in Frage (siehe Ansprüche 4 und 5). Eine besonders interessante Anwendung ist das Aufbringen hochwertiger metallischer Dekorationselemente auf Edelhölzer und auf Leder, z. B. im Innenraum von Fahrzeugen der Luxusklasse (siehe Anspruch 6). Eine weitere Strukturierung der mit Dekorationselementen verzierten Werkstücke kann er reicht werden, wenn der Prägestempel mit einer Narbe versehen wird, dessen Struktur über die Prägefolie auf das Substrat übertragen wird (siehe Anspruch 7).

Zur Stabilisierung der Prägefolie während des Transports und des Prägevorgangs empfiehlt es sich, die Folie mit einem Trägerband zu versehen, das mittels einer Trennschicht auf die Funkti onsschicht aufgebracht ist (siehe Anspruch 8). In der Trennschicht wird während beim Einwirken des Prägestempels eine chemische Substanz freigesetzt, die das Ablösen des Trägerbandes von der Funktionsschicht an den geprägten Stellen der Folie bewirkt. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Funktionsschicht der Prägefolie mit einer Schutzschicht zu versehen, die die Funktions schicht vor Umwelteinflüssen (Oxidation, Verkratzen etc.) schützt und sicherstellt, daß das hochwertige Aussehen der Dekorationsfolie langfristig erhalten bleibt (siehe Anspruch 9). Alter nativ bzw. zusätzlich kann die Funktionsschicht mit weiteren Dekorationselementen (z. B. Farb akzenten) versehen werden (siehe Anspruch 10).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spieles näher erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 ein Substrat mit einem eingeprägten Dekorationselement;

Fig. 2 Detailansicht eines Substrats, einer Prägefolie und eines Prägestempels . . .

Fig. 2a . . . vor Beginn des Prägevorgangs,

Fig. 2b . . . während des Prägevorgangs,

Fig. 3 eine Detailansicht eines Prägestempels mit erhabenen und eingesenkten Narben auf dem Prägeprofil.

Fig. 1 zeigt ein Substrat 1, dessen Oberfläche 2 mit einem eingeprägten Dekorationselement 3 versehen ist. Das Dekorationselement 3 kann aus einem graphischen Symbol, einem Firmenlo go, einem alphanumerischen Beschriftungszug, einer Zahlenfolge, einem Streifencode und/oder einer Mischung mehrerer dieser Zeichenklassen bestehen. Zur Herstellung des Dekorations elements 3 wird, wie in Fig. 2a und 2b dargestellt, eine Prägefolie 4 verwendet, die mit Hilfe eines beheizten Prägestempels 5 auf das Substrat 1 gepreßt wird. Vorschlagsgemäß wird dabei besagte Prägefolie für die Herstellung dekorativer Muster auf dem Substrat verwendet.

Die dem Substrat 1 zugewandte Unterseite 6 des Prägestempels 5 trägt ein Prägeprofil 7, des sen Form dem auf das Substrat 1 aufzubringenden Dekorationselement 3 entspricht. Das Prä geprofil 7 ragt um etwa 0.5 mm bis 1.5 mm aus der Unterseite 6 des Prägestempels 5 hervor. Die Prägefolie 4 umfaßt eine metallene Funktionsschicht 8, deren dem Substrat 1 zugewandte Seite mit einer Klebeschicht 9 versehen ist und auf deren Oberseite eine Schutzschicht 10 auf gebracht ist. Zur Erzeugung des Dekorationselements 3 auf dem Substrat 1 wird die Prägefolie 4 auf das Substrat 1 aufgelegt und mittels des auf dem beheizten Prägestempel 5 befindlichen Prägeprofils 7 an das Substrat 1 angedrückt. Dabei bewirkt der durch Druck und Hitze des Prä geprofils 7 aktivierte Teil 9' der Klebeschicht 9 ein Anhaften der Funktionsschicht 8' in Form des auf dem Prägeprofil 7 vorhandenen Dekorationsmusters auf dem Substrat 1. Das fertig einge- . prägte Dekorationselement 3 liegt somit etwas vertieft gegenüber der Substratoberfläche 2.

Nach dem Abheben des Prägestempels 5 wird der nichtaktivierte Teil 4'' der Prägefolie 4, der nicht fest mit dem Substrat 1 verbunden ist, entfernt. Bei einfachen Prägemustern kann dies einfach durch ein Abziehen des nichtaktivierten Teils 4'' der Prägefolie 4 erfolgen. Bei komplexe ren Dekorationselementen 3 kann der nichtaktivierte Teil 4'' z. B. mit Hilfe eines Adhäsivbandes entfernt werden, das über das Substrat 1 gerollt wird. Alternativ kann die Prägefolie 4 mit einer (in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten) Trägerfolie 11 versehen sein, deren Verbindung zur Schutz schicht 10' in den aktiven Bereichen durch das Einwirken des Prägeprofils 7 lokal aufgebrochen wird, so daß die nichtaktivierten Teile 4'' der Prägefolie 4 mit Hilfe der Trägerfolie 11 abgehoben werden können, während die aktivierten Teile 4' der Prägefolie 4 auf dem Substrat 1 haften. Nach Entfernung der nichtaktivierten Teile 4'' der Prägefolie 4 bleiben daher die aktivierten Teile 8' bzw. 10' der Funktionsschicht bzw. der Schutzschicht mit der Klebeschicht 9' fest haftend auf dem Substrat 1 zurück.

Die Funktionsschicht 8 der Prägefolie 4 besteht aus einem Material, dessen Scherfestigkeit auf grund seines Gefüges und seiner Zusammensetzung einen so kleinen Wert hat, daß Dekorations elemente 3 prägbar sind, und bei dem der nichtaktivierte Teil 4'' der Prägefolie 4 nach dem Prä gen abhebbar und - z. B. mittels der Trägerfolie 11 - unter scharfrandiger Trennung entlang einer Berandungskontur 12 von dem aktivierten Teil 4' abreißbar ist. Die Dicke der Funktionsschicht 8 liegt zwischen etwa 10 µm und etwa 70 µm entspricht somit der üblichen Dicke von elektri schen Leiterbahnen auf Leiterplatten bzw. gedruckten Schaltungen; im aufgeprägten Zustand decken die aktivierten Bereiche 4' der Prägefolie somit das darunterliegende Substrat 1 voll ständig ab und haben die Anmutung einer qualitativ hochwertigen massiven Metallschicht. Im vorliegenden Beispiel wird als Material für die Funktionsschicht 8 eine Kupferfolie mit einem kri stallinen Gefüge gewählt, das faserige Strukturen aufweist, die annähernd senkrecht zur Schich tebene ausgerichtet sind. Sowohl die Scherfestigkeit als auch die Duktilität dieser Kupferfolie liegen in Bereichen, die für eine Anwendung als Prägefolie gut geeignet sind. Statt der Kupferfo lie können auch Folien aus anderen Metallen verwendet werden.

Um reproduzierbar eine scharfe Berandung 12 des Dekorationselements 3 zu erreichen, muß ein exaktes Abscheren der Funktionsschicht 8 an den Rändern des Dekorationselements 3 erfolgen. Daher ist das Prägeprofil 8 mit scharfen, vorzugsweise gehärteten und geschliffenen, Kanten 13 versehen.

Die Klebeschicht 9 hat eine Dicke von einigen µm und enthält einen Kleber, der so auf das je weilige Substrat 1 abgestimmt wird, daß der in der Klebeschicht 9 enthaltene Klebstoff durch die Hitze- und Druckeinwirkung des Prägestempels 5 aktiviert wird und die Funktionsschicht 8 mit dem Substrat 1 adhäsiv verbindet.

Die Schutzschicht 10 erfüllt die Aufgabe, die Funktionsschicht 8 vor Umwelteinflüssen (Oxidati on etc.) zu schützen und somit ein gleichbleibend hochwertiges Aussehen des Dekorationsele ments 3 sicherzustellen. Die Schutzschicht 10 kann alternativ oder zusätzlich weitere metalli sche (z. B. goldene) oder nichtmetallische (z. B. durch Farbstoffauftrag erzeugte) Dekorschichten und/oder flächige Dekorelemente enthalten, die opak oder transparent sein können. Hierdurch läßt sich eine Vielfalt von Dekorationseffekten unterschiedlicher Reflektivität, Farbe, Oberflä chenstrukturierung etc. erzielen.

Weitere Dekorationseffekte lassen sich erzielen, wenn das Prägeprofil 7, wie in Fig. 3 gezeigt, mit erhabenen oder eingesenkten Narben 14, 15 versehen ist. Hierdurch kann auf dem einge prägten Dekorationselement 3 zusätzlich ein Tiefeneffekt bewirkt werden. Wie oben beschrieben ist jedoch zu beachten, daß das Prägeprofil 7 eine scharfe Abscherkante 13 aufweisen muß, um eine genaue und reproduzierbare Berandung 12 des Dekorationselements 3 zu erreichen.

Das Substrat 1 kann aus einer Vielzahl von Werkstoffen bestehen; der Substratwerkstoff muß jedoch im Bereich der Oberfläche 2 eine gewisse Weichheit aufweisen, die ein so tiefes Eindrin gen des Prägeprofils 7 gestattet, daß ein prozeßsicheres Abscheren der Prägefolie 4 an der Be randungskontur 12 des Dekorationselements 3 während des Prägeprozesses gewährleistet ist. Als Substrate 1 eignen sich insbesondere thermoplastische Kunststoffe sowie Naturstoffe wie Holz, Kork, Leder etc.

Neben den bisher beschriebenen ebenen Substratflächen 2 können mit Hilfe des Prägeverfah rens auch gekrümmte Substratfläche mit einem Dekorationselement 3 versehen werden. Hierzu wird die Form des Prägestempels der Substratfläche angepaßt, oder das Dekorationselement 3 wird (bei konvexen Substratflächen) durch Abrollen eines (ebenen) Prägestempels 5 gegenüber der Prägefolie auf dem Substrat 1 befestigt.

Claims

1. Verwendung einer Prägefolie,

- die eine Klebeschicht und eine Funktionsschicht umfaßt,
- wobei die Funktionsschicht aus einem Material besteht, dessen Scherfestigkeit einen so kleinen Wert besitzt,
- daß aus der Prägefolie mit Hilfe eines mit einem Prägeprofils versehenen Prägestem pels Strukturen prägbar sind,
- und daß der nichtaktivierte Teil der Prägefolie nach dem Prägen abhebbar und unter scharfrandiger Trennung von dem geprägten Teil abhebbar ist,
- dadurch gekennzeichnet, daß die Prägefolie 4 für die Herstellung dekorativer Muster 3 auf einem flächigen Substrat 1 verwendet wird.

2. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht 8 der Prägefolie 4 aus einem metallischen Material besteht.

3. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Funktionsschicht 8 der Prägefolie 4 näherungsweise der Dicke (< 10 µm) von elektrischen Leiterbahnen auf Leiterplatten bzw. gedruckten Schaltungen entspricht.

4. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat 1 aus einem Naturstoff besteht.

5. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat 1 aus Holz besteht.

6. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägefolie 4 zur Dekoration von Fahrzeug-Innenräumen verwendet wird.

7. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägeprofil 7 mit einer Narbe 14, 15 versehen ist, deren Struktur über die Prägefolie 4 auf das Substrat 1 übertragen wird.

8. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht 8 der Prägefolie 4 mit einer Trägerfolie 11 versehen ist.

9. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht 8 der Prägefolie 4 mit einer Schutzschicht 10 versehen ist.

10. Verwendung einer Prägefolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht 10 der Prägefolie 4 als Dekorschicht ausgebildet ist.