DE2333752B2 - Verformbares kunststoff-halbzeug und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein verformbares, ichichtförmig aufgebautes Kunststoff-Halbzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Kunststoff-Halbzeug dieser Art ist aus der OE-PS 2 91 540 bekannt Zum Verzieren oder Beschriften von Gegenständen wird dort der Druck auf der Rückseite einer den zu verzierenden Gegenstand abdeckenden Schutzfolie angebracht. Das Druckbild erscheint durch diese Schutzfolie hindurch, ist durch diese aber gegen mechanische Einwirkung geschützt Der Zusatz von Bindemitteln zum Druckmaterial dient der Erzielung einer festen Haftung zwischen der Schutzfo-Ue und dem zu verzierenden Gegenstand, wenn dieses Bindemittel beim Aufpressen der bedruckten Folie auf den Gegenstand bzw. beim Eingießen einer zum Gegenstand aushärtenden Schmelze in eine mit der bedruckten Folie ausgelegte Form, kurz plastisch erwärmt wird.

Ein Kunststoff-Halbzeug dieses bekannten schichtenförmigen Aufbaues besitzt einerseits nicht den für viele praktische Anwendungsfälle erwünschten Metallic-Glanzeffekt und andererseits kann es nicht gut pla- !tisch verformt werden, ohne daß der Einfärbungs-Eindruck auf Grund der dabei auftretenden mechanischen Beanspruchungen beeinträchtigt wird. Mit herkömmlichem Farbstoff bedruckte und danach auf das Trägermaterial aufgeklebte Kaschierfolie genügt diesen Anforderungen aber auch dann nicht, wenn der Farbstoff einen Zusatz wie bei der OE-PS vorgesehen von metallischen Pigmenten enthält. Auch thermoplastisch verformbare Kunststoff-Halbzeuge in Folien- oder Plattenformat, die mit Metallic-Farben eingefärbt bzw. beschichtet sind, weisen nicht die angestrebte Tiefziehfähigkeit auf. Auch der brilliante Metallglanz, der beim Metallisieren einer transparenten Kaschierfolie im Va-.

kuum erzeugt wird, ist so gut wie gar nicht beständig gegen die mechanische Beanspruchung, die bei Verformung eines hiermit kaschierten Halbzeuges, insbesondere bei dreidimensionalem Tiefziehen, auftritt. Die an sich besser tiefziehbaren Kaschierfolien, die anmittelbar eingefärbt sind, weisen schon vor dem Verformen eine recht unscheinbare, stumpf aussehende Oberfläche auf, die nicht den erwünschten, glänzenden Metallic-Effekt aufweist, ein Nachteil, der nach erfolgter Verformung noch krasser zum Ausdruck kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, ein mit Metallic-Farben bedrucktes Kunststoff-Halbzeug der beschriebenen Art zu schaffen, dessen Metallic-Oberflächeneffekt auch durch starke dreidimensionale Tiefzieh-Verformung nicht spürbar beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Kunststoff-Halbzeug der im Oberbegriff des gültigen Anspruches 1 genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es einen Aufdruck aufweist der gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gestaltet ist

Duich die mehrlagige, oberflächenparallele Ausrichtung des blättchenförmigen Metallpulvers in der Druckfarbe wird der angestrebte Metallic-Glanzeffekt erzielt, der infolge der flächenmäßigen Überlappungen der Metallplättchen auch bei den erheblichen Verformungsbeanspruchungen infolge dreidimensionalen Tiefziehens keine lokalen Beeinträchtigungen erfährt, so daß das damit ausgestattete Kunststoff-H albzeug auch nach derartigen Dehnbeanspruchungen den erstrebten Metallglanz praktisch unbeeinträchtigt aufweist

Beim Trägermaterial handelt es sich insbesondere um transparente Kunststoffolie oder um transparente Kunststoff-Platten. Die auf der Rückseite mit unterschiedlichen Druckbildern aufgebrachten Feinst-Druckschichten werden mit Druckfarbe aufgebracht, die, abgesehen von dem thermoplastisch verformbaren Bindemittel, gleichzeitig als Pigmente das blättchenförmige Metallpulver und einen Metallic-Farbstoff aufweist Eine Einfärbung der Kunststoff-Kaschierfolie unter Erhalt der Klarheit und Transparenz trägt dazu bei, die Glamwirkung noch zu erhöhen.

Das erfindungsgemäß aufgetaute Kunststoff-Halbzeug weist den angestrebten Metallic-Glanzeffekt in wünschenswerter Qualität sowohl beim Halbzeug selbst, also vor, als auch beim Fertigprodukt, also nach einer Tiefziehverformung auf. Das Bindemittel wirkt nicht nur als Haftmittel für die Druckschichten untereinander bzw. auf der Kaschierfolien-Rückseite, sondern auch als Klebemittel zwischen der Kaschierfolie und dem Trägermaterial sowie als Einlagermittel für das blättchenförmige Metallpulver.

Die Erfindung betrifft sodann ein Verfahren zum Herstellen des vorgeschlagenen Kunststoff-Halbzeugs, bei dem die Rückseite einer thermoplastischen, klaren Kunststoff-Kaschierfolie mit der Druckfarbe bedruckt wird. Ein derartiges Verfahren ist bekannt

Es wird gemäß diesem Teil der Erfindung in der irn kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 genannten Weise ausgestaltet.

Durch die Anwendung des Feinstdruckverfahrens erfolgt die flächenparallele Ausrichtung der blättchenförmigen Teilchen des Metallpulvers, die zusammen mit der Tatsache unterschiedlichen Druckbildes für die verschiedenen Druckschichten, die Aufrechterhaltung des Metallic-Glanzeffektes auch nach extremer Tiefzieh-Verformung bewirkt

Es folgt die Beschreibung eines nach dem erfindungs-

gemäßen Verfahren hergestellten Kunststoff-Halbzeugs nach der Erfindung an Hand der Zeichnung. Es ist schematisiert in Form eines Trägermaterials mit teilweise hochgeschälter Kaschieitolie dargestellt.

Eine an sich klare, möglichst glasklare, thermoplastisehe Kunststoff-Kaschierfolie 1 ist cn ihrer Rückseite 2 mit wenigstens drei in beliebigem, als solchem an sich bekanntem Feinstdi uckverfahren aufgebrachten Druckschichten 3 versehen. Die Kaschierfolie 1 kann auch eine transparente Einfärbung wie etwa Rubin, Smaragd, Topas oder Aquamarin aufweisen, wenn das im aktuellen Falle hinsichtlich des angestrebten Metallic-Glanzeffektes wünschenswert ist. Nur muß bei der Einfärbung darauf geachtet werden, daß die Transparenz der Kaschierfolie 1 nicht verloren geht, damit die ·5 auf der Rückseite 2 aufgebrachten Druckschichten 3 auf der Oberfläche 5 der Kaschierfolie 1 zur Geltung kommen.

Die Druckschichten 3 bestehen aus der für die Oberflächenerscheinung des Halbzeuges gewünschten Far- m be, nämlich Druckfarbe, mit Pigmenten in Form blättchenförmigen Metallpulvers und unter Umständen Zusätzen an Metallic-Farbstoff, der ein beliebiges, hiermit verträgliches thermoplastisches Bindemittel beigefügt ist. Die absolute Stärke dieser Druckschichten 3 ist an *5 sich unkritisch; es ist nur darauf zu achten, daß jede Druckschicht 3 zu einer gleichmäßig deckenden Farbschicht auf der Rückseite 2 der Kaschiertolie 1 führt. Dazu hat es sich als zweckmäßig erwiesen, während des Fertigungsvorganges beim Aufbringen jeder Druckschicht 3 mit einem Viskosimeter die Fließfähigkeit des Gemisches aus Farbstoff und Bindemittel zu überwachen. Denn eine unterschiedliche Viskosität dieser Mischung führt zu unterschiedlich dicken Druckschichten 3. Die Viskosität läßt sich durch die Zusammensetzung des Gemisches aus Farbstoff, Bindemittel und Lösungsmitteln variieren.

Bei einer Kaschierfolie 1 aus Polystyrol und einer Temperatur der Mischung aus Farbstoff, Bindemittel und Lösungsmitteln von 20⁰C hat sich eine Viskosität von 20 bis 24 für die erste, eine Viskosität von 14 bis 18 für die zweite, und eine Viskosität von 15 bis 20 für die dritte Druckschicht 3 als besonders zweckmäßig erwiesen. Das nacheinander (gegebenenfalls aber im selben Fertigungsgang) erfolgende Aufbringen der Druckschichten 3 führt dazu, daß der Farbstoff in mehreren dünnen, sich überdeckenden Schichten zu liegen kommt und dabei dessen Pigmente zwangläufig mit ihren Breitseiten zur Oberfläche 5 der Kaschierfolie 1, also zur Sichtseite des späteren Halbzeuges hin, orientiert werden. Dieser Effekt fördert in entscheidendem Maße den angestrebten Metallic-Effekt bei Verwendung eines Meiallic-Farbstoffes tür die Druckschichten 3. Je mehr derartige Druckschichten 3 übereinander angebracht werden, desto besser wird die Deckkraft des auf die Rückseite 2 der Kaschierfolie 1 aufgebrachten Farbstoffes, desto größer wird also auch die Qualität des Metallic-Endruckes eines derart aufgebauten HaTozeuges. Die oben beschriebenen drei Druckschichten 3 führen, wie noch ausgeführt werden wird, bereits zu einem hervorragenden Ergebnis.

Vorzugsweise werden die Druckschichten 3 alle in gleicher Richtung auf die Rückseite 2 der Kaschierfolie 1 aufgebracht, zweckmäßigerweise in einem einzigen Durchlauf durch eine Mehrwalzendruckmaschine, wo- ⁶^ bei jede Druckwalze ein anderes Druckbild aufweist, was zu einer besonders gleichförmigen Farbdeckung führt. Die Druckwalzen sind für Feinstdruck eingerichtet, d. h., im Interesse einer guten Farbdeckung bei Überlagerung der Druckschichten 3 weisen die Walzenoberflächen kein zu kräftiges irgendwie gestaltetes Dekor, sondern ein möglichst feines Druckbild auf.

Vorzugsweise mittels des auch dem Farbstoff beigemengten Bindemittels wird die so auf ihrer Rückseite 2 mehrfach bedruckte Kaschierfolie 1 mit dieser bedruckten Rückseite 2 auf ein thermoplastisches Trägermaterial 4 geklebt, das z. B. eine transparente Folie oder eine Platte aus Kunststoff ist, für deren Oberfläche der entsprechende Farbeindruck, insbesondere der Metaliic-Farbeffekt, angestrebt wird. Der durch die Druckschichten 3 durch die transparente Kaschierfolie 1 hindurch hervorgerufene Metallic-Effekt wird be: dem so beklebten Trägermaterial 4 noch dadurch gefördert, daß die klare, glänzende (und unbedruckte) Oberfläche 5 der Kaschierfolie 4 durch die vorangegangenen Behandlungsschritte in ihren Oberflächeneigenschaften, insbesondere hinsichtlich glatter und glänzender Oberfläche, nicht beeinträchtigt wurde; denn die Druckschichten 3 kommen auf jeden Fall zwischen der Kaschierfolie 1 und dem Trägermaterial 4 zu liegen, wodurch sie auch nicht der Gefahr einer Beschädigung auf Grund äußerer mechanischer Einflüsse ausgesetzt' sind.

Durch diesen Verbund aus rückseitig bedruckter Kaschierfolie 1 und Trägermaterial 4 ist eine extrem tiefziehfähige und insbesondere auch eine einen Metaliic-Farbeffekt hervorragend zum Ausdruck bringende Kunststoff-Folie bzw. Kunststoff-Platte als Halbzeug erreicht. Beim Tiefziehen, beispielsweise nach der Methode der Vakuumverformung, werden zwar die farbigen Druckschichten 3 entsprechend dem Verformungsgrad mit auseinandergezogen; die übereinanderliegenden und infolge des thermoplastischen Bindemittels miteinander verhafteten Druckschichten 3 verlieren dadurch aber noch nicht an ihrer Deckkraft, so daß auch das zum Fertigprodukt verformte Kunststoff-Halbzeug den erwünschten, ursprünglichen Oberflächeneffekt praktisch unbeeinträchtigt beibehält. Insbesondere bleibt, was gerade bei Verwendung von Metallic-Farben wichtig ist, der Glanz der Oberfläche 5 der Kunststoff-Kaschierfolie 1 auch während und nach der Verformung erhalten, und diese Oberfläche 5 dient auch beim verformten Endprodukt weiter dem Schütze der darunterliegenden farbigen Druckschichten 3.

Wie Versuche gezeigt haben, bleiben oberflächengefärbte, also auch metallic-farbene, Kunststoff-Folien und -platten nach der vorliegenden Erfindung bis zu dem beachtlichen Verformungsverhältnis 1 :1 (d. h., die gezogene Tiefe entspricht der größten Breite des dreidimensional zu verformenden Teils) in ihrer Oberflächen-Farbqualität praktisch unbeeinträchtigt erhalten. Biegcschlagversuche an Kunststoff-Platten aus Trägermaterial mit aufgeklebter rückseitig bedruckter Kaschierfolie nach der vorliegenden Erfindung zeigten auch nach 15-wöchiger intensiver Xenonlicht-Bestrahlung auf die glänzende Oberfläche 5 noch keine Abnahme der Zähigkeit dieses Halbzeuges. Für diese Versuche wurden als Trägermaterial Polystyrol-Platten von 1.5 bis 8 mm Stärke mit einer Polystyrol-Kaschierfolie von 50 μπι, die rückseitig mit den drei oben beschriebenen Druckschichten versehen war, beklebt. Aus solchen Musterplatten wurden stabförmige Proben ausgesägt und tür die Versuche herangezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verformbares, schichtförmig aufgebautes Kunststoff-Halbzeug aus einer thermoplastischen, auf ihrer Rückseite mit einem Aufdruck aus Druckfarbe, die ein thermoplastisch verformbares Bindemittel und metallische Pigmente enthält versehenen, klaren Kunststoff-Kaschierfolie, die auf ein thermoplastisches Trägermaterial aufklebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufdruck aus wenigstens drei Druckschichten (3) unterschiedlicher Druckbilder besteht, daß die Druckfarbe jeder Druckschicht überwiegend Metallpulver aus plättchenförmigen Teilcnen als die metallischen Pigmente enthält, welche Teilchen mit ihren Breitseiten parallel zur Oberfläche (5) der Kaschierfolie (1) ausgerichtet sind

2. Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Halbzeug nach Anspruch 1, bei dem die Rückseite einer thermoplastischen, klaren Kunststoff-Kaschierfolie mit der Druckfarbe bedruckt wird, dadurch gekennzeichnet daß das Bedrucken im Feinstdruckverfahren in der Zahl der Druckschichten entsprechender Zahl aufeinanderfolgender *5 Druckvorgänge jeweils unter zueinander und zum Trägermaterial flächenparalleler Ausrichtung der plättchenförmigen Teilchen des Metallpulvers in der Druckschicht erfolgt

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