DE3048588C2 - Process for the production of decorative profiles - Google Patents

Process for the production of decorative profiles

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dekorprofilen aus Kunststoff mit einer Dekorschicht wenigstens auf der Sichtseite des Profilkörpers.The invention relates to a method for producing decorative profiles made of plastic with a decorative layer at least on the visible side of the profile body.

Bei einem bekannten Verfahren zur Dekorbeschichtung von Kunststoffprofilen wird die Oberfläche des Profilkörpers durch Heißprägen mit einer Prägefolie beschichtet. Bei diesem Verfahren wird ein Prägestempel oder eine Prägerolle aus Metall oder Silicon oder anderen Verbundstoffen auf Temperaturen zwischen und 3000C erwärmt und diese Prägeeinheit preßt die Prägefolie mit einem Druck zwischen 1 und 50 bar auf die Oberfläche des Profilkörpers auf. Dabei wird die Oberfläche des Profilkörpers leicht plastifiziert. Die Färb- bzw. Metallbeschichtung der Prägefolie wird durch Druck und Wärme von der Trägerschicht abgelöst und durch die auf der Färb- bzw. Metallschicht befindliche Klebeschicht fest mit der Oberfläche des Profilkörpers verbunden. Der Profilkörper erhält auf diese Weise — zumindest im Sichtbereich — ein ansprechendes Äußeres. Dadurch kann für den Profilkörper selbst billigeres Material verwendet werden, da die Sichtfläche durch das bekannte Heißprägeverfahren den Geschmackserfordernissen entsprechend abgedeckt ist In a known method for decorative coating of plastic profiles, the surface of the profile body is coated with an embossing film by hot stamping. In this method, a die or an embossing roller made of metal or silicone or other composites to temperatures between 300 0 C is heated and this embossing unit presses the embossing foil with a pressure between 1 and 50 bar on the surface of the profile body on. The surface of the profile body is slightly plasticized. The colored or metal coating of the embossing foil is detached from the carrier layer by pressure and heat and is firmly connected to the surface of the profile body by the adhesive layer on the colored or metal layer. In this way, the profile body is given an attractive appearance - at least in the visible area. As a result, cheaper material can be used for the profile body itself, since the visible surface is covered by the known hot stamping process, the taste requirements accordingly

Mit dem bekannten Verfahren des Heißprägens lassen sich nicht nur Profiloberflächen im Sichtbereich qualitativ verbessern, sondern es können auf Werkstückoberflächen aus Kunststoff oder Metall Beschrif tungen und Verzierungen jeglicher Art aufgebracht werden.With the known method of hot stamping, not only profile surfaces can be seen Improve quality, but it can be written on workpiece surfaces made of plastic or metal All kinds of decorations and decorations can be applied.

Das bekannte Verfahren des Heißprägens läßt sich in erster Linie auf harten und widerstandsfähigen Flächen ίο anwenden. Am wirksamsten ist dieses Verfahren auf planen Werkstückoberflächen anzuwenden.The known method of hot stamping can be found in use primarily on hard and resistant surfaces ίο. This procedure is most effective at plan to use workpiece surfaces.

Gewölbte oder profilierte Werkstückoberflächen schaffen bereits Probleme bei der Aufbringung und der Formung des Prägestempels. Insbesondere nachteilig is wirkt sich die Tatsache aus, daß weichmacherhaltige Kunststoffe als Trägerkörper nur bedingt verwendet werden können. Da die Haftung der Zierschicht aus Farbstoffen oder Metall durch eine extrem dünne Klebstoffschicht auf der Werkstückoberfläche erzielt wird, üben die im Trägerkörper befindlichen Weichmacher hier unter anderem eine nachteilige und schädigende Wirkung aus. Es wurde durch Versuche festgestellt, daß die extrem dünne Klebstoffschicht durch Weichmacherwanderung erweicht und angequollen werden kann. Um bestimmte Anforderungen in der Praxis erfüllen zu können (Kälteeigenschaften, Weichheitsgrad, Transparenz und andere) sind wanderungsbeständige Rezepturen nicht immer mit ausreichender Sicherheit im Langzeitverhalten zu formulieren, so daß ein Abblättern und Ablösen der aufgebrachten Prägeschicht beobachtet wurde. Außerdem wurde beim Biegen solcher weichen und elastischen Werkstücke oder Profilstränge bei den dabei auftretenden Dehn- und Stauchkräften die Haftung und das Aussehen der , 35 Prägebeschichtung durch Bildung von Stauchfalten oder durch Zerstörung des Metallspiegels bei einer Metallbeschichtung wesentlich beeinträchtigt. Im übrigen ist es bisher nicht möglich in der Extrusionsstrecke genügende Heißprägeergebnisse zu erreichen. Vielmehr wurden hier ungenügende Haftung wegen zu geringem Gegendruck bei zu geringer Eigenfestigkeit und erhebliche Faltenbildung durch Rückschrumpf festgestelltArched or profiled workpiece surfaces already create problems with the application and the Forming the die. A particular disadvantage is the fact that plasticizer-containing Plastics can only be used to a limited extent as a carrier body. As the adhesion of the decorative layer off Dyes or metal achieved through an extremely thin layer of adhesive on the surface of the workpiece the plasticizers located in the carrier body exert, among other things, a disadvantageous and damaging effect. It has been established through experiments that the extremely thin adhesive layer is softened and swollen by plasticizer migration can. In order to be able to meet certain requirements in practice (low temperature properties, degree of softness, transparency and others), migration-resistant formulations are not always sufficient To formulate safety in long-term behavior, so that peeling off and detachment of the applied embossing layer was observed. In addition, the Bending of such soft and elastic workpieces or profile strands with the resulting stretching and compressive forces affect the adhesion and appearance of the, 35 embossed coating through the formation of buckled folds or significantly impaired by the destruction of the metal mirror in the case of a metal coating. Otherwise it is Previously not possible to achieve sufficient hot stamping results in the extrusion line. Rather were here insufficient adhesion due to insufficient counter pressure with insufficient intrinsic strength and significant wrinkling due to back shrinkage noted

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, ein Verfahren zur Herstellung von Dekorprofilen aus Kunststoff anzugeben, welches erlaubt, auch weiche und elastische Werkstücke bzw. Profile aus Kunststoff in Härten Shore A zwischen 40—100 inner- und außerhalb der Extrusionsstrecke mit so einer Beschichtung im Heißprägeverfahren zu versehen. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß die Dekorschicht eine an sich bekannte Dekorfolie ist, welche in einem ersten Verfahrensschritt in an sich bekannter Weise durch Heißsiegelung auf eine Trägerfolie aus weichmacherfreiem Kunststoff, vornehmlich aus nachchloriertem Polyvinylchlorid, Hart-Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (ABS) Polymethylmetacrylat (PMMA), Styrolacrylnitrilmischpolymerisat (SAN) Polystyrol (PS) und daraus möglichen Legierungen aufgesiegelt und in einem nachfolgenden zweiten Verfahrensschritt über die Trägerfolie als Mittlerschicht unter Anwendung von Druck und Wärme mit dem Profilkörper bleibend verbunden wird.This is where the invention, which has set itself the task of a method for the production of Specify decorative profiles made of plastic, which allow soft and elastic workpieces or Profiles made of plastic in hardness Shore A between 40-100 inside and outside the extrusion line to provide such a coating in the hot stamping process. According to the invention it is proposed that the Decorative layer is a known decorative film, which in a first process step in itself known way by heat sealing on a carrier film made of plasticizer-free plastic, primarily made of post-chlorinated polyvinyl chloride, hard polyvinyl chloride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA), styrene acrylonitrile copolymer (SAN), polystyrene (PS) and alloys possible from this are sealed on and over in a subsequent second process step the carrier film remains as a middle layer with the application of pressure and heat with the profile body connected.

Als besonderer Vorteil hat sich bei diesem Verfahren herausgestellt, daß die plane Trägerfolie einwandfreie Prägebedingungen bei der Heißsiegelung und damit eine optimale Beschichtung mit der Färb- oderIt has been found to be a particular advantage of this process that the plane carrier film is flawless Embossing conditions for heat sealing and thus an optimal coating with the dye or

Metall-Prägefolie ermöglichtMetal stamping foil enables

Im Gegensatz zum Heißsiegelverfahren nach dem bekannten Stand der Technik können mit dem erfindungsgemäßen indirekten Heißprägeverfshren erfolgreich haltbare Zierschichten aus Farbe oder Metall 5 auch auf weichen Kunststoff-Profilen erzeugt werden, selbst wenn diese Kunststoff-Profile mehr oder minder stark gewölbte bzw. hinterschnittene Oberflächen aufweisen. Darüber hinaus ist die aufgebrachte Zierschicht durch die Zwischenschaltung der Trägerfolie weitgehend unempfindlich gegen Stauch- und Dehnungsbeanspruchungen. In contrast to the heat sealing process according to the known prior art, with the Indirect hot stamping processes according to the invention successfully durable decorative layers of paint or metal 5 can also be produced on soft plastic profiles, even if these plastic profiles are more or less have strongly curved or undercut surfaces. In addition, the decorative layer is applied Due to the interposition of the carrier film, it is largely insensitive to compression and elongation.

Außerdem bewirkt die Trägerfolie eine Weichmacherwanderungssperre gegen weichmacherhaltige Kunststoff-Profilkörper. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Haftfestigkeit der aufgebrachten Prägeschicht durch Weichmacherwanderung aus dem Profilkörper verhindertIn addition, the carrier film acts as a barrier to the migration of plasticizers against those containing plasticizers Plastic profile body. In this way, an impairment of the adhesive strength of the applied Embossed layer prevented by plasticizer migration from the profile body

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, daß die Verbindung der dekorbeschichteten Trägerfolie mit dem Profilkörper unmittelbar bei der Formgebung des Profilkörpers erfolgen kann. Hier kann die bei der Herstellung des Profilkörpers erforderliche Wärme, die auch nach dem Austritt aus dem Formungswerkzeug in dem Profilkörper noch vorhanden ist, zum Verbund der Trägerfolie mit dem Profilkörper ausgenutzt werden. Die Dekorbeschichtung leidet bei dieser Art der Verbindung wegen der zwischengeschalteten Trägerfolie nicht.It has been found to be particularly advantageous that the connection of the decor-coated carrier film can be done with the profile body directly during the shaping of the profile body. Here at the Production of the profile body required heat, which also after exiting the forming tool in the profile body is still present, can be used to bond the carrier film with the profile body. The decorative coating suffers with this type of connection because of the interposed carrier film not.

Zweckmäßigerweise ist die Trägerfolie aus Polyvinylchlorid hart hergestellt. Sie kann aber auch vornehmlich aus nachchloriertem Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (ABS), Polymethylmetacrylat (PMMA), Styrolacrylnitrilmischpolymerisat (SAN) und allen daraus möglichen Legierungen aufgebaut sein. Selbstverständlich sind hier auch alle anderen Kunststoffe, die unter anderem einer Weichmacherwandung aus dem Profilkörper Widerstand leisten können, ebenfalls als brauchbar im Sinne der Erfindung zu bezeichnen.The carrier film is expediently made of hard polyvinyl chloride. But it can also mainly made of post-chlorinated polyvinyl chloride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), Polymethyl methacrylate (PMMA), styrene acrylonitrile copolymer (SAN) and all possible alloys from them be constructed. Of course, all other plastics are also included here, including one Plasticizer wall from the profile body can provide resistance, also as useful in the sense to denote the invention.

Durch Praxisversuche wurde festgestellt, daß beispielsweise eine 0,15 mm dicke ABS- oder PVC-ABS-Trägerfolie vom Weichmacher eines Weich-PVC-Profilkörpers nicht durchwandert wird. Der Weichmacher wanderte in den Beispielsfällen lediglich in Grenz-Schichtbereiche der Trägerfolie ein und es wurde festgestellt, daß nach wenigen hundertstel Millimetern die Weichmacheranteile in der Trägerfolie praktisch mit Null anzusetzen waren.Practical tests have shown that, for example, a 0.15 mm thick ABS or PVC-ABS carrier film is not traversed by the plasticizer of a soft PVC profile body. The plasticizer migrated in the example cases only into the boundary layer areas of the carrier film and it was found that after a few hundredths of a millimeter, the plasticizer components in the carrier film practically with Were to be set at zero.

Als Prägefolien können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Folien des Aufbaues Polyesterfilm-Trennschicht-Dekorauftrag-Klebeschicht genauso verwendet werden, wie Folien des Aufbaus Polyesterfilm-Dekorauftrag-Klebeschicht. Bei der Heißsiegelung werden beide Folienarten über die Klebeschicht mit der Trägerfolie verbunden, wobei die Folie mit dem Aufbau Polyesterfilm-Trennschicht-Dekorauftrag-Klebeschicht bei der Siegelung vom Polyesterfilm getrennt wird. Da die Trennschicht aus einer extrem dünnen Wachsschicht besteht, die bei der Trennung oder nachträglich entfernt wird, besitzt die Prägefolie nach der Heißsiegelung einen nach außen ungeschützten Dekorauftrag, der über die Klebeschicht mit der Trägerfolie verbunden ist. Wenn der Dekorauftrag eine Metallbeschichtung ist, kann dies ein durchaus brauchbarer Aufbau auf der Trägerfolie für die weiterverarbeitende Verbindung mit dem Profilkörper nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sein.With the method according to the invention, foils of the structure polyester film-separating layer-decorative application-adhesive layer can be used as embossing foils can be used in the same way as foils of the structure polyester film-decor application-adhesive layer. In the case of heat sealing, both types of film are connected to the carrier film via the adhesive layer, the film being connected to the structure Polyester film-separating layer-decor application-adhesive layer is separated from the polyester film during the sealing. There the separating layer consists of an extremely thin layer of wax that is removed during separation or afterwards after the heat sealing, the embossing foil has an outwardly unprotected decorative application that extends over the adhesive layer is connected to the carrier film. If the decor application is a metal coating, this can be a very useful structure on the carrier film for the further processing connection with be the profile body according to the method according to the invention.

Die Metallschicht kann in diesen Fällen so unempfindlich sein, daß nach der Verbindung der beschichteten Trägerfolie -mit dem Profilkörper ein weiterer Schutz der metallischen Oberfläche nicht mehr erforderlich istIn these cases the metal layer can be so insensitive that after the connection of the coated Carrier film - with the profile body, further protection of the metallic surface is no longer necessary

Wird als Dekorschicht beispielsweise eine Chromschicht verwendet, so hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß diese Chrombeschichtung witterungs- und korrosionsbeständig ist so daß im Gegensatz zu bekannten aluminiumbedampften Polyesterfolien keine witterungsbeständige glasklare Kunststoff-Schutzschicht auf der metallisierten Oberfläche erforderlich ist.For example, a chrome layer is used as a decorative layer used, it has been found to be advantageous that this chrome coating is weatherproof and It is corrosion-resistant so that, in contrast to known aluminum-vaporized polyester films, none Weather-resistant, clear plastic protective layer on the metallized surface is required.

Wo die Dekorschicht empfindlicher ist empfiehlt es sich, den Folienaufbau Polyesterfilm- Dekorauftrag-Klebeschicht zu wählen. Hier hat sich insbesondere bei der Verbindung der dekorbeschichteten Trägerfolie mit dem Profilkörper unmittelbar bei der Formgebung des Profilkörpers — auch als Extrusionsverschweißen bekannt — herausgestellt, daß die Trägerfolie mit der Dekorschicht durch die zusätzliche Polyesterabdeckung bzw. den Polyesterträger der Dekorschicht geschützt wird, da eine Überdehnung des Schichtensystems bei dem Extrusions-Schweißvorgang verhindert wird. Darüber hinaus bewirkt der Polyesterfilm einen zusätzlichen Schutz des Dekorauftrages bei der späteren Anwendung des dekorierten Profilkörpers, zum Beispiel gegen Abrieb oder sonstige äußere Einwirkungen. In einem Beispielsfall wurde die Rißbildung in der Chromschicht bei Verwendung einer witterungs- und korrosionsbeständigen Chrombeschichtung überprüft, und zwar wurde die Prüfung im Vergleich zwischen Chrombeschichtung nach dem Stand der Technik und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt, jeweils bei Raumtemperatur und bei Wärmelagerung über eine Stunde bei 8O0C.Where the decorative layer is more sensitive, it is advisable to choose the film structure polyester film, decorative application and adhesive layer. Here, especially when connecting the decor-coated carrier film to the profile body directly during the shaping of the profile body - also known as extrusion welding - it has been found that the carrier film with the decorative layer is protected by the additional polyester cover or the polyester carrier of the decorative layer, since an overstretching of the Layer system is prevented in the extrusion welding process. In addition, the polyester film provides additional protection for the decorative application when the decorated profile body is used later, for example against abrasion or other external influences. In one example, the crack formation in the chrome layer was checked when using a weather- and corrosion-resistant chrome coating, namely the test was carried out in comparison between the chrome coating according to the prior art and according to the method according to the invention, each at room temperature and with heat storage for over one hour at 8O 0 C.

a) Raumtemperatura) room temperature

1. Biegen von Radien über die Querachse bei außenliegender Chromschicht:1. Bending radii over the transverse axis with an external chrome layer:

1.1. Nach dem Stand der Technik direkt beprägt: Beginn der Rißbildung ab 5% Dehnung1.1. Imprinted directly according to the state of the art: Start of crack formation from 5% strain

1.2. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren indirekt beprägt: Beginn der Rißbildung1.2. Indirectly embossed by the method according to the invention: beginning of crack formation

> 60% Dehnung.> 60% elongation.

2. Dehnung in der Zerreißmaschine:2. Stretching in the tearing machine:

2.1. Nach dem Stand der Technik direkt beprägt: Beginn der Rißhildung ab 5% Dehnung2.1. Imprinted directly according to the state of the art: Start of crack formation from 5% strain

2.2 Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren2.2 According to the method according to the invention

indirekt beprägt: Beginn der Rißbildungindirectly marked: beginning of crack formation

> 60% Dehnung.> 60% elongation.

b) Wärmelagerung eine Stunde bei 8O0C:b) Heat storage for one hour at 8O 0 C:

1. Biegen von Radien über die Querachse bei außenliegender Chromschicht:1. Bending radii over the transverse axis with an external chrome layer:

1.1. Nach dem Stand der Technik direkt beprägt: Beginn der Rißbildung ab 2% Dehnung1.1. Imprinted directly according to the state of the art: Start of crack formation from 2% strain

1.2. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren indirekt beprägt: Beginn der Rißbildung1.2. Indirectly embossed by the method according to the invention: beginning of crack formation

> 20% Dehnung.> 20% elongation.

2. Dehnung in der Zerreißmaschine:2. Stretching in the tearing machine:

2.1. Nach dem Stand der Technik direkt beprägt: Beginn der Rißbildung ab 2% Dehnung2.1. Imprinted directly according to the state of the art: Start of crack formation from 2% strain

2.2. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren2.2. According to the method according to the invention

indirekt beprägt: Beginn der Rißbildung > 20% Dehnung.Indirectly embossed: start of crack formation> 20% elongation.

Die obigen Versuche wurden mit einem weichmacherhaltigen PVC-Profil der Shorehärte A 85 durchgeführtThe above tests were carried out with a plasticizer-containing PVC profile with a Shore hardness of 85 carried out

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Dekorprofilen aus Kunststoff mit einer Dekorschicht wenigstens auf der Sichtseite des Profilkörpers. dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorschicht eine an sich bekannte Dekorfolie ist, welche in einem ersten Verfahrensschritt in an sich bekannter Weise durch Heißsiegelung auf eine Trägerfolie aus weichmacherfreiem Kunststoff aufgesiegelt und in einem nachfolgenden zweiten Verfahrensschritt über die Trägerfolie als Mittlerschicht unter Anwendung von Druck und Wärme mit dem Profilkörper bleibend verbunden wird.1. A method for producing decorative profiles made of plastic with at least one decorative layer on the visible side of the profile body. through this characterized in that the decorative layer is a known decorative film, which in a first Process step sealed in a known manner by heat sealing on a carrier film made of plasticizer-free plastic and in one subsequent second process step using the carrier film as a middle layer Pressure and heat is permanently connected to the profile body. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der dekorbeschichteten Trägerfolie mit dem Profilkörper unmittelbar bei der Formgebung des Profilkörpers erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the connection of the decor-coated carrier film with the profile body directly the shaping of the profile body takes place. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Polyvinylchlorid hart besteht3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a carrier film is used made of hard polyvinyl chloride 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Acrylnitril-Butadien-Styrolmischpolymerisat besteht.4. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a carrier film is used which consists of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Polymethylmetacrylat besteht.5. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a carrier film is used made of polymethyl methacrylate. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Styrolacrylnitrilmischpolymerisat besteht.6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that a carrier film is used , which consists of styrene acrylonitrile copolymer. 7. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Polystyrol besteht.7. The method according to claims 1 and 2, characterized in that a carrier film is used made of polystyrene. 8. Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfolie verwendet wird, die aus Mischungen dieser Kunststoffe aufgebaut ist.8. The method according to claims 3 to 7, characterized in that a carrier film is used which is made up of mixtures of these plastics.
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