DE4007878C2 - Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabilen, thermoverformbaren, tiefziehfähigen Kunststoffolien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabilen, thermoverformbaren, tiefziehfähigen Kunststoffolien

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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 und 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 weitge­ hende Vernetzung der gesamten Folie besteht die Gefahr der Spannungsausbildung der tiefgezogenen 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 ge­ prägten, narbstabilen, thermoverformbaren Kunststof­ folien sowie geprägte narbstabile, thermoverformbare Kunststoffolien mit verbesserten Eigenschaften zu fin­ den. Insbesondere ist es Ziel die Narbstrukturen auch nach oder bei der Thermoverformung weitgehend zu er­ halten oder den Narbverzug während des Thermoverfor­ mens weitgehend einzuschränken.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung von geprä­ gten, narbstabilen, thermoverformbaren Kunststoffolien gerecht wird, wobei die Kunststoffolien aus mindestens einer elektronenstrahlhärtbaren oder -vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie bestehen oder diese ent­ halten.
Diese Unterschicht(en) oder Unterfolie(n) werden in an sich bekannter Weise genarbt oder geprägt, wobei die Prägung oder Narbung mit einer Narbtiefe von 5-55%, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundfolien, durch­ geführt wird und auf die Unterschicht(en) eine Be­ schichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht, die elektronenstrahlundurchlässig oder weitgehend elektronenstrahlundurchlässig ist, die vorzugsweise Elektronenstrahlen reflektierend oder absorbierend ist oder Elektronenstrahlen reflektierende oder absorbie­ rende Teilchen oder Stoffe enthält, so aufgebracht wird, daß nur die Oberfläche der Unterschicht und nicht die Narboberflächen oder nur ein Anteil von we­ niger als 50% der Narboberflächen, bedeckt wird, wo­ bei nach dem Auftragen der Beschichtung, Oberschicht oder Lackschicht durch Elektronenstrahlen unterhalb und/oder seitlich der Narben oder Prägungen liegende Teilbereiche der vernetzbaren oder verhärtbaren Unter­ schicht oder Unterfolie, vernetzt oder teilvernetzt und in der elektronenstrahlvernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie eingelagerte Teilbereiche höherer Zug­ festigkeit ausgebildet werden und die Kunststoffolie nachfolgend oder nach Lagerung thermoverformt wird.
Die Narbung oder Prägung der Folie wird bevorzugt mit einer Narbtiefe von 10-35%, bezogen auf die Gesamt­ dicke der beschichteten Folie oder Verbundfolie durch­ geführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie um mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 25%, größer als die mittlere Narbtiefe. In der Unterschicht oder Unterfo­ lie werden um und unterhalb der Narbungen oder Prägun­ gen nach der Elektronenbestrahlung durch die Elektro­ nenstrahlen vernetzbare oder vernetzte Teilbereiche höherer Zugfestigkeit ausgebildet.
Die vernetzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die in der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägun­ gen angeordnet sind und 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 bevorzugten Ausführungsform wird eine Be­ schichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht verwendet, die eine Schichtdicke unter 100 µm, vor­ zugsweise unter 60 µm, aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine geprägte, narb­ stabile, thermoverformbare Kunststoffolie, die aus mindestens einer elektronenstrahlhärtbaren oder ver­ netzbaren Unterschicht oder Unterfolie oder einer mit Elektronenstrahlen teilweise gehärteten oder teilweise vernetzten Unterschicht oder Unterfolie besteht oder diese enthält, die genarbt oder geprägt ist, wobei die Prägungen oder Narbungen eine Narbtiefe von 5-55%, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundfolien aufwei­ sen. Auf der oder den Unterschicht(en) ist eine Be­ schichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht, die elektronenstrahlundurchlässig oder weitgehend elektronenstrahlundurchlässig ist, die vorzugsweise Elektronenstrahlen reflektierend oder absorbierend ist oder Elektronenstrahlen reflektierende oder absorbie­ rende Teilchen oder Stoffe enthält, angeordnet, die nur die Oberfläche der Unterschicht und nicht die Nar­ boberflächen oder nur ein Anteil von weniger als 50% der Narboberflächen, bedeckt. Unterhalb und/oder seit­ lich der Narbungen oder Prägungen sind Teilbereiche der vernetzbaren oder härtbaren oder teilvernetzten oder vernetzten oder gehärteten Unterschicht oder Un­ terfolie, angeordnet, die eingelagerte Teilbereiche höherer Zugfestigkeit bilden.
Wie bereits erwähnt weisen die Narbungen oder Prägun­ gen der Folie eine Narbtiefe von 10-35%, bezogen auf die Gesamtdicke der beschichteten Folie oder Ver­ bundfolie auf.
Die Dicke der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfo­ lie ist bevorzugt um mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 25%, größer als die mittlere Narbtiefe ist. In der Unterschicht oder Unterfolie sind um und unterhalb der Narbungen oder Prägungen nach der Elektronenbe­ strahlung durch die Elektronenstrahlen vernetzbare oder vernetzte Teilbereiche höherer Zugfestigkeit aus­ gebildet.
Die vernetzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die in der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägun­ gen angeordnet sind und eine höhere Zugfestigkeit auf­ weisen, sind wie bereits erwähnt je nach Narbtiefe so ausgebildet, daß deren Vernetzungsstruktur oder die Begrenzungswandung der vernetzten Teilbereiche den jeweils zugeordneten Narbstrukturen oder Narbwandungen ganz oder in Teilbereichen folgen oder korrespondieren und/oder die vernetzten Teilbereiche höherer Zugfe­ stigkeit weisen in der Unterschicht oder Unterfolie annähernd parallele Außenwandungen oder Außenwandbe­ reiche zu den Narbungen, Narbwandungen oder Prägungen auf.
Die Beschichtung, Kunststoffoberschicht oder Lack­ schicht hat eine Schichtdicke von unter 100 µm, vor­ zugsweise unter 60 µm.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Kunststoffolie oder des daraus thermogeformten Kunst­ stoffteiles für die Kraftfahrzeugindustrie, vorzugs­ weise für Kraftfahrzeuginnenverkleidungen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die erfin­ dungsgemäß freigestellte Kunststoffolie so verwendet oder hergestellt, daß an der Unterschicht oder Unter­ folie, oder an mindestens einer daran angeordneten Haft-, Zwischen- und/oder Sperrschicht eine Schaum­ schicht angeordnet ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von geprägten, narbstabi­ len, thermoverformbaren Kunststoffolien, die aus
  • a) mindestens einer elektronenstrahlhärtbaren oder -vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie be­ stehen oder diese enthalten,
  • b) daß diese Unterschicht(en) oder Unterfolie(n) in an sich bekannter Weise genarbt oder geprägt werden,
  • c) wobei die Prägung oder Narbung mit einer Narb­ tiefe von 5-55%, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundfolien, durchgeführt wird und
  • d) daß auf die Unterschicht(en) eine Beschichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht, die elektronenstrahlundurchlässig oder weitgehend elektronenstrahlundurchlässig ist, die vorzugs­ weise Elektronenstrahlen reflektierend oder ab­ sorbierend ist oder Elektronenstrahlen reflek­ tierende oder absorbierende Teilchen oder Stoffe enthält, so aufgebracht wird, daß nur die Ober­ fläche der Unterschicht und nicht die Narbober­ flächen oder nur ein Anteil von weniger als 50% der Narboberflächen, bedeckt wird,
  • e) wobei nach dem Auftragen der Beschichtung, Ober­ schicht oder Lackschicht durch Elektronenstrah­ len unterhalb und/oder seitlich der Narben oder Prägungen liegende Teilbereiche der vernetzbaren oder verhärtbaren Unterschicht oder Unterfolie, vernetzt oder teilvernetzt und in der elektro­ nenstrahlvernetzbaren Unterschicht oder Unterfo­ lie eingelagerte Teilbereiche höherer Zugfestig­ keit ausgebildet werden und
  • f) die Kunststoffolie nachfolgend oder nach Lage­ rung thermoverformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Narbung oder Prägung der Folie mit einer Narbtiefe von 10-35%, bezogen auf die Gesamtdic­ ke der beschichteten Folie oder Verbundfolie durch­ geführt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dicke der vernetzbaren Unter­ schicht oder Unterfolie um mehr als 10%, vorzugs­ weise mehr als 25%, größer als die mittlere Narb­ tiefe ist und in der um und unterhalb der Narbungen oder Prägungen nach der Elektronenbestrahlung durch die Elektronenstrahlen vernetzbare Teilbereiche höherer Zugfestigkeit ausgebildet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die in der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägungen an­ geordnet sind und eine höhere Zugfestigkeit aufwei­ sen, je nach Narbtiefe so ausgebildet werden, daß deren Vernetzungsstruktur oder die Begrenzungswan­ dung der vernetzten Teilbereiche den jeweils zuge­ ordneten 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.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschich­ tung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht ver­ wendet wird, die eine Schichtdicke
unter 100 µm, vorzugsweise
unter 60 µm,
aufweist.
6. Geprägte, narbstabile, thermoverformbare Kunst­ stoffolie, die aus mindestens einer elektronen­ strahlhärtbaren oder vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie oder einer mit Elektronenstrahlen teil­ weise gehärteten oder teilweise vernetzten Unter­ schicht oder Unterfolie besteht oder diese enthält, die genarbt oder geprägt ist, wobei die Prägung oder Narbung eine Narbtiefe von 5-55%, bezogen auf die Gesamtdicke der Verbundfolien aufweisen, daß auf der oder den Unterschicht(en) eine Be­ schichtung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht, die elektronenstrahlundurchlässig oder weitgehend elektronenstrahlundurchlässig ist, die vorzugsweise Elektronenstrahlen reflektierend oder absorbierend ist oder Elektronenstrahlen reflektierende oder absorbierende Teilchen oder Stoffe enthält, ange­ ordnet ist, die nur die Oberfläche der Unterschicht und nicht die Narboberflächen oder nur ein Anteil von weniger als 50% der Narboberflächen, bedeckt, daß unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prägungen Teilbereiche der vernetzbaren oder härt­ baren oder teilvernetzten oder vernetzten oder ge­ härteten Unterschicht oder Unterfolie, angeordnet sind, die eingelagerte Teilbereiche höherer Zugfe­ stigkeit bilden.
7. Kunststoffolie nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Narbungen oder Prägungen der Fo­ lie eine Narbtiefe von 10-35%, bezogen auf die Gesamtdicke der beschichteten Folie oder Verbundfo­ lie aufweisen.
8. Kunststoffolie nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke der vernetzbaren Unter­ schicht oder Unterfolie um mehr als 10%, vorzugs­ weise mehr als 25%, größer als die mittlere Narb­ tiefe ist und in der um und unterhalb der Narbungen oder Prägungen nach der Elektronenbestrahlung durch die Elektronenstrahlen vernetzbare oder vernetzte Teilbereiche höherer Zugfestigkeit ausgebildet sind.
9. Kunststoffolie nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ver­ netzten Teilbereiche mit höherer Zugfestigkeit, die in der vernetzbaren Unterschicht oder Unterfolie unterhalb und/oder seitlich der Narbungen oder Prä­ gungen angeordnet sind und eine höhere Zugfestig­ keit aufweisen, je nach Narbtiefe so ausgebildet sind, daß deren Vernetzungsstruktur oder die Be­ grenzungswandung der vernetzten Teilbereiche den jeweils zugeordneten Narbstrukturen oder Narbwandungen ganz oder in Teilbereichen folgen oder korrespondieren und/oder die vernetzten Teil­ bereiche höherer Zugfestigkeit in der Unterschicht oder Unterfolie annähernd parallele Außenwandungen oder Außenwandbereiche zu den Narbungen, Narbwan­ dungen oder Prägungen aufweisen.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich­ tung, Kunststoffoberschicht oder Lackschicht die eine Schichtdicke
unter 100 µm, vorzugsweise
unter 60 µm,
aufweist.
11. Verwendung der Kunststoffolie oder des daraus ther­ mogeformten Kunststoffteiles nach einem oder meh­ rere der Ansprüche 1-10, für die Kraftfahrzeugin­ dustrie, vorzugsweise für Kraftfahrzeuginnenver­ kleidungen.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Unterschicht oder Unterfolie, oder an mindestens einer daran angeordneten Haft-, Zwi­ schen- und/oder Sperrschicht eine Schaumschicht angeordnet ist.
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