DE4007877C2 - Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabilen, thermoverformbaren, vorzugsweise tiefziehfähigen Kunststoffolien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabilen, thermoverformbaren, vor­ zugsweise tiefziehfähigen Kunststoffolien.

Es ist bekannt, geprägte Kunststoffolien u. a. bei der Herstellung von Formteilen für den Kraftfahrzeuginnen­ raum zu verwenden. Zur Herstellung derartiger Folien wird gemäß der DE 35 28 810 C1 vorgeschlagen, die ge­ prägte Folie aus einem teilkristallinen Kunststoff nach der Prägung zu kühlen, die gesamte Folie mit energiereichen Strahlen zu vernetzen und nach einer erneuten Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb des Kristallitschmelzpunktes tiefzuziehen. Auf diese Weise soll die Prägung trotz der beim Tiefziehen angewandten höheren Temperatur erhalten bleiben.

Durch die weitgehende Vernetzung der gesamten Folie besteht die Gefahr der Spannungsausbildung der tiefge­ zogenen Folie.

Weiterhin fließt die Folie beim Thermoformen in den Narbtälern stärker auseinander als in den daneben an­ geordneten Bereichen, so daß ein überproportionaler Narbverzug eintritt.

Aus der DE-39 31 299 A1 ist bereits ein Kunststoff-Formteil mit genarbter Oberfläche und verbesserter Kratzfestigkeit sowie ein Verfahren zur Verbesserung der Kratzfestigkeit der Oberfläche von Kunststofformteilen bekannt, wobei die Oberfläche des Kunststofformteiles eine Narbung besitzt, bei der die Narbhügel eine allseitig gerundete Oberfläche besitzen, die Narbhügel durch Narbtäler vollständig voneinander getrennt sind, sich auf einer Strecke von 10 mm 13 bis 25 Narbhügel befinden und die mittlere Rauhtiefe der Narbung 42 bis 58 µm beträgt. Das Aufbringen der Narbung auf die Formteiloberfläche erfolgt bei der Herstellung des Formteiles, in dem Glas oder Preßformen verwendet werden, die an den vorgesehenen Stellen eine negative Narbung erhalten haben. Bestimmte Verbundfolien oder Elektronen­ strahlen-Vernetzungshilfsmittel und dergleichen werden dabei nicht eingesetzt.

Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von geprä­ gten, narbstabilen, thermoverformbaren Kunststoffolien sowie geprägte narbstabile, thermoverformbare Kunst­ stoffolien mit verbesserten Eigenschaften zu finden. Insbesondere ist es Ziel die Narbstrukturen auch nach oder bei der Thermoverformung weitgehend zu erhalten oder den Narbverzug während des Thermoverformens weit­ gehend einzuschränken.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung von geprä­ gten, narbstabilen, thermoverformbaren, vorzugsweise tiefziehfähigen Kunststoffolien gerecht wird, wobei die Kunststoffolien genarbt oder geprägt und durch Elektronenstrahlen vernetzt werden. Für die Narbgebung oder Prägung wird dabei eine Kunststoffolie oder Kunststoffolienbahn verwendet wird, die keine durch Elektronenstrahlen vernetzbare Polymere oder nur sol­ che in einer Gewichtsmenge unter 8 Gew.-%, vorzugswei­ se unter 3 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtpolymergehalt der Kunststoffolie, enthält. Während oder nach der Narbgebung oder Prägung von durch Elektronenstrahlen nicht vernetzbaren, ein- oder mehrschichtigen Kunst­ stoffolien werden die Narbtäler oder Prägetäler der Narbstruktur oder Prägestruktur ganz oder teilweise mit einem Elektronenstrahl-Vernetzungshilfsmittel oder mit einem mittels Elektronenstrahlen vernetzbaren Po­ lymeren, einem Monomeren oder einem Vorpolymerisat be­ schichtet und die Narbtal- oder Prägetalflächen der Kunststoffolie durch Elektronenstrahlen vernetzt oder gehärtet.

Dabei wird das Vernetzungshilfsmittel nach einer bevorzugten Ausführungsform in die Narb- oder Prägetä­ ler der Kunststoffolienoberfläche eingebracht.

Das Vernetzungshilfsmittel wird bevorzugt in Narbungen oder Prägungen der Folie mit einer Narbtiefe von 5 bis 55%, vorzugsweise 10 bis 35%, bezogen auf die Ge­ samtdicke der Folie oder Verbundfolie eingebracht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Schichten oder Folien in einer Verbundfolie enthalten, die unterschiedliche qualitative und/oder quantitative Zusammensetzungen aufweisen und von denen die obere Schicht die Narbungen oder Prägungen und vernetzbare oder härtbare Monomere, Vorpolymerisat oder Kunststof­ fe enthält.

Als Obersicht oder Oberfolie wird bevorzugt eine sol­ che verwendet, die um mindestens 3 Shore-D, vorzugs­ weise 5 bis 15 Shore-D, niedriger ist als die Unter­ schicht(en) oder Unterfolie(n), bezogen auf den Mit­ telwert der Shore D-Härten der Unterschicht(en) oder Unterfolie(n).

Nach dem Auftragen der Vernetzungshilfmittel, vorzugs­ weise in die Narbtäler oder Prägetäler werden durch Elektronenstrahlen unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägungen liegende Teilbereiche der Kunststoffolie Teilbereiche höherer Zugfestigkeit aus­ gebildet. Die Kunststoffolie wird nachfolgend oder nach Lagerung thermoverformt.

Die vernetzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägungen angeordnet sind und nach der Elektronenbestrahlung eine höhere Zugfestigkeit auf­ weisen, werden je nach Narbtiefe so ausgebildet, daß deren Vernetzungsstruktur oder die Begrenzungswandung der vernetzten Teilbereiche den jeweils zugeordneten Narbstrukturen oder Narbwandungen ganz oder in Teilbe­ reichen folgen oder korrespondieren und/oder die ver­ netzten Teilbereiche höherer Zugfestigkeit in der Un­ terschicht oder Unterfolie weisen annähernd parallele Außenwandungen oder Außenwandbereiche zu den Narbun­ gen, Narbwandungen oder Prägungen auf.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach der Aufbringung und/oder Einbringung der Vernet­ zungshilfsmittel und/oder nach der Einwirkung der Elektronenstrahlen eine Beschichtung, Kunststoffober­ schicht oder Lackschicht aufgebracht, die eine Schichtdicke unter 100 µm, vorzugsweise unter 60 µm, aufweist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabi­ len, thermoverformbaren Kunststoffolien, wobei die Kunststoffolien genarbt oder geprägt werden, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Narbgebung oder Prägung eine Kunststoffolie oder Kunststoffolien­ bahn verwendet wird, die mindestens ein Polymer oder Vorpolymerisat enthält, das ohne Mitverwendung von zusätzlich einzubringenden Vernetzungshilfsmit­ teln mittels Elektronenstrahlen nicht, kaum oder nur in einem geringen Umfang vernetzbar oder nur teilvernetzbar ist, daß in die Narbungen oder Prä­ gungen, vorzugsweise in die Narbtäler oder Prägetä­ ler, und/oder auf die gesamte Kunststoffolienober­ fläche einschließlich der Narbungen oder Prägungen während oder nach der Narbgebung oder Prägung ein Elektronenstrahl-Vernetzungshilfsmittel ein- oder aufgebracht wird, das für mindestens ein in der Kunststoffolie enthaltendes Polymeres oder Vor­ polymerisat in Gegenwart von Elektronenstrahlen vernetzungshelfend oder -beschleunigend ist und die vorbehandelte Kunststoffolie in den Bereichen, in denen das Elektronenstrahlen-Vernetzungshilfsmittel angeordnet ist durch Elektronenstrahlen vernetzt oder gehärtet wird.

2. Verfahren Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungshilfsmittel in Narbungen oder Prä­ gungen der Folie mit einer Narbtiefe von
5 bis 55%, vorzugsweise
10 bis 35%,
bezogen auf die Gesamtdicke der Folie oder Verbund­ folie durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Schichten oder Folien in der Verbundfolie enthalten sind, die unterschiedliche qualitative und/oder quantitative Zusammensetzungen aufweisen.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ober­ schicht oder Oberfolie eine solche verwendet wird, die um mindestens 3 Shore-D, vorzugsweise 5 bis 15 Shore-D, niedriger ist als die Unterschicht(en) oder Unterfolie(n), bezogen auf den Mittelwert der Shore-D-Härten der Unterschicht(en) oder Unterfo­ lie(n).

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auf­ tragen der Vernetzungshilfsmittel, vorzugsweise in die Narbtäler oder Prägetäler durch Elektronen­ strahlen unterhalb und/oder seitlich der Narben oder Prägungen liegende Teilbereiche der Kunst­ stoffolie Teilbereiche höherer Zugfestigkeit aus­ gebildet werden und die Kunststoffolie nachfolgend oder nach Lagerung thermoverformt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die unter­ halb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägungen angeordnet sind und eine höhere Zugfestigkeit auf­ weisen, je nach Narbtiefe so ausgebildet werden, daß deren Vernetzungsstruktur oder die Begrenzungs­ wandung der vernetzten Teilbereiche den jeweils zu­ geordneten Narbstrukturen oder Narbwandungen ganz oder in Teilbereichen folgen oder korrespondieren und/oder die vernetzten Teilbereiche höherer Zugfe­ stigkeit in der Unterschicht oder Unterfolie annä­ hernd parallele Außenwandungen oder Außenwandberei­ che zu den Narbungen, Narbwandungen oder Prägungen aufweisen.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Auf­ bringung und/oder Einbringung der Vernetzungshilfs­ mittel und/oder nach der Einwirkung der Elektronen­ strahlen eine Beschichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht aufgebracht wird, die eine Schichtdicke
unter 100 µm, vorzugsweise
unter 60 µm,
aufweist.