EP3956151A1 - Verfahren zur herstellung eines dekorierten kunststoffteils sowie dekoriertes kunststoffteil - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines dekorierten kunststoffteils sowie dekoriertes kunststoffteil

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Publication number
EP3956151A1
EP3956151A1 EP20718635.4A EP20718635A EP3956151A1 EP 3956151 A1 EP3956151 A1 EP 3956151A1 EP 20718635 A EP20718635 A EP 20718635A EP 3956151 A1 EP3956151 A1 EP 3956151A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
plastic material
layer
imperfections
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20718635.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karin Salzmann
Stefanie Heidl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burg Design GmbH
Original Assignee
Burg Design GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Burg Design GmbH filed Critical Burg Design GmbH
Publication of EP3956151A1 publication Critical patent/EP3956151A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/10—Applying flat materials, e.g. leaflets, pieces of fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/22—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/08—Stamping or bending
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F5/00—Designs characterised by irregular areas, e.g. mottled patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F7/00—Designs imitating three-dimensional effects

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a decorated
  • Plastics processing machine fed, melted and then processed into a plastic part by means of an extruder.
  • the invention is based on the object of the decoration of
  • Plastic part solved which includes the following steps:
  • imperfections in the film in such a way that the imperfections are optically recognizable after the processing process, in particular are optically recognizable through a depth effect and / or 3D effect and / or transparency effects.
  • plastic part at least one film and at least one on the film
  • Defects are recognizable after the processing process, in particular are optically recognizable by a depth effect and / or 3D effect and / or transparency effect.
  • the invention achieves the advantage that a large number of different decorative effects of the plastic part can be achieved cost-effectively by means of one and the same starting products, namely the film and the plastic material. There are many, depending on the type of defects introduced
  • Processing process can be achieved. It is furthermore advantageous here that optical decorations can also be achieved by appropriately introducing defects and choosing the parameters of the processing process, which otherwise can only be achieved by complex and cost-intensive processes. For example, it is possible to achieve depth effects and / or 3D effects also by means of a film whose film layer and / or whose decorative layers do not produce such effects and, for example, only one
  • the film can be single-layer, for example a solid-colored plastic film or a single-layer metal film, for example made of aluminum or copper.
  • the foil can also be a paper or a paper-like material e.g. Be TESLIN®.
  • the film can also be multilayered and in particular have at least one carrier layer and at least one decorative layer.
  • the plastic material is preferably used before the film is applied
  • the advantage is achieved that, on the one hand, the local alignment or position of partial areas of the film can be set well with the aid of the imperfections. This, probably due to the application of a "liquid” medium. Furthermore, the advantage is achieved that this alignment or spatial position is then “preserved” when the plastic material cools. Studies have shown that particularly impressive depth effects and / or 3D effects can be achieved through these measures.
  • position is in particular the spatial position in relation to a main surface of the plastic part and in particular that of the film
  • “Alignment” here means in particular the local solid angle of the plane spanned by a main surface of the decorative layer or film in relation to a main surface of the plastic part and in particular that of the film
  • a local change in the alignment is formed in particular in that a partial area of the film layer and / or a decorative layer of the film against a main surface of the plastic part or that of the film
  • a local change in the situation includes a change in
  • Alignment also a change in the vertical positioning and / or the horizontal local spacing of the partial area of the decorative layer or the film from a main surface of the plastic part or that of the film
  • thermoplastic is preferably used as the plastic material
  • Plastic material preferably containing polycarbonate (PC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA), polypropylene (PP) and / or polystyrene (PS) is used.
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • the plastic material preferably has a glass transition temperature between 60 ° Celsius and 300 ° Celsius, in particular between 90 ° Celsius and 200 ° Celsius, more preferably between 100 ° Celsius and 150 ° Celsius.
  • the plastic material is preferably applied to the film at a temperature between 60 ° Celsius and 300 ° Celsius, more preferably between 200 ° Celsius and 250 ° Celsius. Investigations have shown that, due to the resulting temperature input, changes in the position and / or orientation of subregions of the film and in particular of one or more decorative layers of the film are favored and the quality of the decorative effects is thus further improved.
  • the imperfections are preferably due to regional, local openings and / or regional, local creases and / or folds and / or
  • the imperfections are preferably recognizable by regionally, local detachment of one or more decorative layers from the carrier layer, in particular in the area of the imperfections. In the area of the detachment of one or more of the decorative layers, it is possible here on the one hand for the detached
  • Subregions of the decorative layer are mechanically connected to one or more layers of the film in regions, but in the region of the
  • the separation point is changed accordingly, the spatial position and / or alignment of the one or more decorative layers.
  • the one or more decorative layers are no longer mechanically connected to a layer of the film are coupled, but are separated from the film, in particular dispersed as platelet-shaped particles behind the plastic material.
  • the imperfections are visually recognizable in that in the area of the imperfections there is a local change in the position of partial areas of the film layer and / or one or more of the
  • Decorative layers in particular a local change in the alignment of subregions of the film layer and / or of one or more of the decorative layers, has taken place. As already stated above, this creates a local
  • the film layer and / or one or more of the decorative layers of subregions, in particular in the “volume” of the plastic material, causes shading effects. These two effects also form the basis for generating depth effects and 3D effects.
  • the imperfections are visually recognizable by a local severing and with the destruction of the film layer and / or of one or more decorative layers of the film.
  • the optical effect of the one or more decorative layers is correspondingly extinguished or changed locally and a corresponding local optical change is thereby achieved.
  • the melted plastic material is preferably applied to the film in such a way that the melted plastic material covers the film at least in some areas on at least one main surface of the film.
  • the melted plastic material is preferably applied to the film in such a way that the melted plastic material completely covers at least one main surface of the film and / or envelops the film. This has the advantage that the application of the plastic material preserves local “changes” in the one or more decorative layers of the film particularly well and protects them from environmental influences.
  • the film is preferably encased on all sides by the plastic material in the course of the processing process. This has the advantage that the film layer and / or one or more decorative layers are securely in front
  • the plastic material is preferably made of a transparent or translucent plastic material.
  • a transparent plastic material is understood to mean a plastic material that is visible in the
  • Wavelength range has a transmissivity of more than 70%, preferably more than 80%, more preferably more than 90%.
  • a translucent plastic material is understood to mean a plastic material that has a transmissivity between 70% and 10% in the visible wavelength range,
  • the plastic material is preferably an optically scattering plastic material. Under an optically scattering
  • Plastic material is understood to mean a plastic material which scatters at least 10%, preferably more than 20%, more preferably 50% of the incident light in transmission and / or reflection.
  • inorganic pigments or additives that act as scattering centers for the incident light are inorganic pigments or additives that act as scattering centers for the incident light.
  • transmissivity and scattering preferably relates to the plastic material after the processing process has been carried out, i.e. H. on a layer thickness of the plastic material as it is present after the processing process has been carried out.
  • the plastic material is so on the film in the
  • the processing process is selected so that during the processing process by thermal and / or chemical and / or mechanical influences the optical appearance of the film in the area of the imperfections is changed in a visually recognizable manner
  • the optical result is thus largely brought about by the processing process and in particular by a corresponding application and / or introduction of the plastic material onto and / or into the film.
  • the “imperfections” thus only locally define the areas in which the corresponding during the manufacturing process and in particular when the plastic material is applied
  • the imperfections and / or one or more of the decorative layers in the area of the imperfections are preferably changed in the processing process by the conditions prevailing there, in particular pressure and / or temperature.
  • a corresponding change is hereby made in particular by warping and / or deforming the film and / or one or more of the
  • a change is also preferably brought about by tearing the film and / or one or more decorative layers of the film in the area of the imperfections.
  • a change is further preferably brought about by detaching one or more decorative layers of the film in the area of the imperfections.
  • a change is further preferred by enlarging a local one
  • Cutting through and / or plastic deformation of the film or one or more of the decorative layers of the film in the area of the imperfections is effected, preferably by more than 100%, preferably by more than 500%.
  • one or more of the decorative layers of the film in the vicinity of the imperfections are destroyed, largely destroyed and / or their optical effect changed during the processing process.
  • the local optical change of the film that occurred in the area of the introduced imperfections is preserved by solidifying the plastic material at the end of the processing process. This can be done, for example, by appropriate cooling of the plastic material and / or hardening of the plastic material, in particular by means of thermal hardening, radiation hardening or electron beam hardening.
  • the defects can be in the film before and / or during the
  • One or more of the imperfections can be formed by introducing predetermined breaking points, so that first imperfections are present in the film, which are formed by predetermined breaking points.
  • Predetermined breaking points are understood to mean, in particular, local, in particular point or line-shaped areas of the film in which the material structure of the film is mechanically weakened compared to surrounding areas,
  • one or more layers of the film are at least partially severed in this area or otherwise weakened in their cohesion with respect to the surrounding areas.
  • These predetermined breaking points can preferably be introduced into the film through mechanical damage to one or more layers of the films, in particular through local mechanical damage to the carrier layer and / or one or more of the decorative layers of the film.
  • one or more layers of the film in particular the carrier layer and / or one or more of the decorative layers, are at least partially severed. This is preferably done mechanically, in particular by means of cutting, punching, scratching or engraving.
  • the first imperfections at least one or more layers of the film by means of irradiation, in particular by means of a laser, an electron beam or a thermal source partially, for example by evaporation of material of the respective layer, to cut through and / or to weaken the material of the respective layer accordingly.
  • At least one layer of the film can be partially severed locally in the area of the first imperfections, in particular by means of etching, or the material can be “weakened” accordingly.
  • Carrier layer and also the decorative layers are possible, preferably to dissolve the composite of the film as a coherent structure and separate film parts are created.
  • These film parts can preferably have an area of approximately 1 mm 2 to 1,000,000 mm 2 , preferably an area of approximately 5 mm 2 to 90,000 mm 2 .
  • one or more of the first predetermined breaking points differ from one another, in particular in the lateral one
  • One or more imperfections are preferably formed by bending points.
  • one or more layers of the film, in particular the carrier layer and / or one or more of the decorative layers in the area of the bending points are particularly plastically deformed and / or broken by bending and / or a local detachment of one or more by bending
  • Bending points are understood to mean in particular corresponding local areas, for example point-shaped or linear areas of the film, in which a corresponding local, previously described change in the film has been achieved by a bending load.
  • the second imperfections are preferably introduced by locally bending the film, in particular by kinking and / or creasing and / or folding and / or twisting the film.
  • one or more of the second predetermined breaking points differ from one another, in particular in the lateral one
  • the imperfections can be introduced regularly and / or randomly and / or pseudo-randomly according to a regular or irregular grid in the form of a predetermined decoration.
  • a first group of defects which is arranged according to a regular grid
  • a second group of defects which according to a predetermined pattern, for example consisting of
  • alphanumeric characters or a picture template are arranged, a third group of defects, which are arranged randomly or pseudo-randomly.
  • the measures described above are preferably combined with one another in order to achieve complex, visually appealing decorations on the plastic part.
  • the film can be pretreated before the processing to ensure the adhesion and / or the wettability between the film and the
  • One or more of the following processing methods are preferably carried out as pre-treatment:
  • one or more other plastic materials are preferably applied to the film during the processing process.
  • the plastic material can be applied to one main surface of the film and the further plastic material to the other main surface of the film.
  • the film is preferably fed to the processing process two or more times. Complex depth and 3D effects can be achieved by superimposing the decorative effects.
  • Plastic material around an extrusion material of the extrusion process is preferred here that the plastic material is brought into contact with the film before the extrusion rollers.
  • the extrusion process can be formed by an extrusion process in which an extrusion takes place, or a coextrusion is also carried out.
  • the processing process can also be another processing process, in particular a process selected from the lamination process, in particular using a roller laminator or a lifting press, lamination process, deep-drawing process, injection molding process.
  • the plastic material is applied to the film in particular by back injection, over injection and / or flooding.
  • the production of a film insert is not absolutely necessary for this. Rather, it is sufficient if the film is completely or partially in the injection mold is introduced and is brought into contact with the injection molding material on one or both sides.
  • the plastic part produced in this way can then be back-injected and / or flooded and / or deep-drawn and / or laminated.
  • the plastic part can be treated after the manufacturing process, in particular to improve the adhesion and / or the wettability between the plastic part and any coatings to be subsequently applied to the plastic part.
  • One or more of the following processing methods are preferably carried out as treatment: surface activation, in particular by gassing, flame treatment, plasma treatment, fluorination, irradiation, cleaning, coating.
  • Laser marking and / or lamination These processing steps can be carried out individually or in combination on the plastic part after an extrusion process or after a 3D deformation process on the visible side in order to create special protective layers and / or haptic effects and / or further decorative layers such as full-surface or partial-surface decors, gradients and / or matt
  • special protective layers and / or haptic effects and / or further decorative layers such as full-surface or partial-surface decors, gradients and / or matt
  • effects and / or gloss effects and / or full-surface or partial opacity in particular as defined transparent areas within an opaque layer, for example to produce areas that can be illuminated from behind.
  • These processing steps can each take place individually or in combination on the plastic part after an extrusion process or after a 3D deformation process, alternatively or additionally also on the side facing away from the visible side of the plastic part, for example to achieve full or partial opacity of the plastic part, or to achieve special Lighting effects e.g. in the form of a backlighting area, in particular as defined transparent areas within an opaque layer, for example to generate backlit areas, or also to provide technical advantages, for example with regard to durability and / or adhesive forces and / or wetting properties of surfaces, here in particular for further subsequent processing steps such as e.g. To achieve injection molding.
  • the layer thicknesses in screen printing are between 1 pm and 50 pm, preferably between 5 pm and 30 pm, particularly preferably between 5 pm and 15 pm.
  • the screen printing layer can be transparent or translucent or also opaque.
  • a transparent screen printing layer is understood to mean a screen printing layer which, in the visible wavelength range, has a transmissivity of more than 70%, preferably more than 80%, more preferably more than 90%.
  • a translucent screen printing layer is understood to mean a screen printing layer which has a transmissivity between 70% and 10%, preferably between 70% and 30%, more preferably between 70% and 40%, in the visible wavelength range. Under an opaque
  • Screen printing layer is understood to be a screen printing layer which, in the visible wavelength range, has a transmissivity between 40% and 0%, preferably between 30% and 0%, more preferably between 10% and 0%.
  • the screen printing layer can consist of several sub-layers that
  • Each of the sub-layers can in each case be transparent or translucent or opaque in the visible spectral range, so that the screen-printed layer can consist of several sub-regions, each of which can have a different transmissivity in the visible spectral range.
  • a transparent protective varnish can be applied by screen printing, which has one or more components selected from an uncrosslinked acrylate, from polyurethane, from UV-crosslinkable acrylate, from chemically crosslinkable acrylate (using isocyanate, melamine, carbodiimide, etc.), optionally in addition is provided with inorganic auxiliaries (e.g. SiOx, etc.) and / or with release agents.
  • This protective lacquer can be applied over the entire surface or only in partial areas on the surface of the plastic part and / or on the
  • Plastic part existing layers be applied. It is also possible, after the processing process has been carried out, to apply one or more additional layers to the plastic material and / or the film for forming the plastic part.
  • one or more of the processing processes described above are preferably used, for example screen printing, digital printing, lamination, lamination, deep drawing, injection molding or extrusion.
  • the film is preferably a laminating film or
  • a transfer film is formed here by a film in which the carrier layer can be detached from the one or more decorative layers and in particular also has one or more detachment layers.
  • the use of a film of this type has the advantage that local detachment of one or more decorative layers by introducing imperfections is particularly easy, in particular because of the one or more detachment layers provided in the layer structure.
  • the carrier layer is preferably made of polyethylene terephthalate (PET) or polymethyl methacrylate (PMMA).
  • the layer thickness of the carrier layer is preferably between 10 ⁇ m and 200 ⁇ m, more preferably between 25 ⁇ m and 75 ⁇ m.
  • the one or more decorative layers of the film preferably each consist of a lacquer layer which is colored with one or more dyes and / or pigments.
  • the one or more decorative layers Foil in each case preferably formed from one or more of the following layers:
  • a decorative layer can be formed by a metal layer and / or several, in particular different metal layers, in particular of different colors.
  • the different colors of the metal layer can be caused by a coloring of the metal by a translucent color layer and / or by the intrinsic color of the metal.
  • a decorative layer can be formed by a relief layer having an optically active surface relief.
  • This relief layer preferably consists of a thermoplastic or UV-curable lacquer in which the optically active surface relief is shaped by means of an embossing tool.
  • the optically active surface relief is preferably a diffractive structure, in particular a hologram, a matt structure, in particular an isotropic or anisotropic matt structure, a refractive structure, preferably a microlens structure, a zero-order diffraction grating.
  • a decorative layer can consist of a thin film element, which generates a color shift effect by interference, and / or a layer for generating Color effects are formed in transmitted light by means of plasmon resonance, for example a translucent metal layer in which a relief structure is shaped with a period below the wavelength of visible light or which is structured according to a grid with a period below the wavelength of visible light.
  • the aforementioned decorative layers can be combined with one another in any combination in the film.
  • the decorative layers can be present in the film over the entire surface, but also partially and in pattern form.
  • the decorative layers preferably have a layer thickness between 0.01 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • the plastic part can be used for various applications: It is advantageous if the plastic part is used in the automotive sector, in particular as an external body part or as an external attachment or as part of the interior
  • Motor vehicle is used in consumer electronics or in
  • Household appliances area in particular as a chassis part of an electronic or electrical device, is used in the furniture industry, for example as a furniture part, in the packaging industry, for example as a packaging film.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a film
  • Fig. 2 shows a sectional view of a film
  • Fig. 3 illustrates schematically one
  • FIGS. 4a to 4c each show a sectional view of a
  • FIG. 5 and Fig. 6 show schematic representations for
  • Fig. 7a shows a schematic representation for
  • FIG. 7b shows a sectional view of the plastic part according to FIG. 7a.
  • FIG. 8b shows a sectional view of the plastic part according to FIG. 8a.
  • 9a shows a schematic representation for
  • FIG. 9b shows a sectional view of the plastic part according to FIG. 9a.
  • the film is preferably formed from a transfer film or laminating film. Furthermore, it is also possible for the film, as already stated above, to also have a single-layer structure.
  • the film according to FIG. 1 is a transfer film.
  • the film 10 according to FIG. 1 has a carrier layer 11, a release layer 13, one or more protective layers 14, one or more decorative layers 12 and one or more adhesive and / or bonding layers 15.
  • the film has a front main surface 1 1 1 and a rear main surface 1 12.
  • the main area becomes an outer boundary surface of a body
  • the carrier layer 1 1 is preferably made of a plastic that bonds well with the applied plastic material.
  • the carrier layer 1 1 can be painted, vapor-deposited and / or primed on one or both sides in order to in particular the interlayer adhesion to the applied
  • the carrier layer 11 is preferably made of PET. This is preferably a PET carrier material which is used for the subsequent
  • Processing process is "optimized".
  • a flexible, deep-drawable PET carrier material can be used for better deep-drawability.
  • a UV-stabilized PET carrier material can be used for better UV resistance.
  • the carrier layer 11 consists of a different material, in particular ABS or ABS-PC or PC or PMMA or polyurethane or TPU or TPE. Furthermore, it is also possible for the carrier layer to consist of one or more sub-layers, which preferably consist of one of the
  • the carrier layer 11 from a material which is elastic or rigid, dissolves, detaches and / or melts.
  • the layer thickness of the carrier layer 11 is preferably between 10 ⁇ m and 500 ⁇ m, more preferably between 25 ⁇ m and 150 ⁇ m.
  • the release layer 13 is preferably made of a wax, optionally
  • the release layer 13 consists of a crosslinkable OH-functionalized acrylate, in particular isocyanate, melamine, carbodiimide.
  • the release layer can also consist of a combination of such materials.
  • the layer thickness of the release layer 13 is preferably between 0.1 ⁇ m and 5 ⁇ m, more preferably between 0.5 ⁇ m and 3 ⁇ m.
  • the release layer 13 can also be dispensed with if the layers of the film 10 adjacent to the carrier layer 11 are formulated accordingly that the interlayer adhesion between these layers is so low that these layers can be released from the carrier layer 11 without destroying these layers .
  • the protective layer 14 preferably consists of a protective lacquer layer.
  • This protective varnish preferably consists of an uncrosslinked acrylate, polyurethane and / or UV-crosslinkable or traditionally crosslinkable acrylate, in particular isocyanate, melamine, carbodiimide.
  • Inorganic auxiliaries, in particular SiOx and “release agents”, can also be added to the protective lacquer layer.
  • the protective layer 14 can furthermore also consist of one or more protective lacquer layers, each of these protective lacquer layers preferably offering protection against special environmental influences.
  • the layer thickness of the protective layer 14 is preferably between 1 ⁇ m and 10 ⁇ m, more preferably between 2 ⁇ m and 6 ⁇ m.
  • the protective layer 14 can also be dispensed with. This because the
  • the manufacturing process for the plastic part is then applied to the film 10
  • the one or more decorative layers 12 are preferably composed of one or more lacquer layers.
  • lacquer layers preferably contain one or more by means of one
  • Layers colored by dye or pigment have in particular an uncrosslinked acrylate, polyurethane, crosslinkable OH-functionalizable acrylates, in particular isocyanate, melamine, carbodiimide as binders, dyes and / or pigments, in particular organic or inorganic pigments and / or
  • Additives such as dispersing additives.
  • Liquid crystal pigments, interference layer pigments or diffractive pigments are used.
  • dyes and / or pigments it is also possible to use dyes and / or pigments which have luminescent and / or phosphorescent properties.
  • the decorative layers 12 can also consist of one or more of the aforementioned layers, that is to say in particular also consist of real metal layers, for example a vapor-deposited layer of chromium, tin, aluminum, copper, indium, silver or gold.
  • the individual decorative layers 12 can be flat as well as partially in the sense of a decorative design and / or in the sense of an optical and / or
  • the layer thickness of a decorative layer 12 is preferably between 0.1 ⁇ m and 20 ⁇ m, more preferably between 0.5 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the adhesive and / or bonding layer 15 preferably consists of at least one lacquer layer, and depending on the area of application, in particular "automotive”, “consumer electronics", “packaging” and their technical requirements, in particular light stability, the corresponding lacquer structures can vary.
  • the adhesive and / or bonding layer 15 preferably consists of a hot-melt adhesive layer, in particular containing polyvinyl chloride (PVC),
  • the layer thickness of the adhesive and / or adhesion promoting layer 15 is
  • the adhesive and / or bonding layer 15 can also be dispensed with.
  • This laminating film comprises a carrier layer 11, an adhesion promoting layer 16, one or more
  • the laminating film shown in FIG. 2 is basically like that shown in FIG. 1
  • Adhesion promoter layer 16 is provided.
  • the carrier layer 11, the protective layer 14, the one or more decorative layers 12 and the adhesive and / or bonding layer 15 are here like the
  • the carrier layer 12, the protective layer 14, the one or more decorative layers 12 and the adhesive and / or bonding layer 15 are built up according to FIG. 1, so that reference is made to the preceding statements in this regard.
  • the adhesion promoting layer 16 improves the interlayer adhesion between the one or more decorative layers 12 and the carrier layer 11
  • Adhesion-promoting layer 16 preferably consists of a highly crosslinkable acrylate system, in particular melamine or isocyanate.
  • the layer thickness of the adhesion promoter layer 16 is preferably between 0.5 gm and 10 gm, more preferably between 1 gm and 4 gm.
  • a film 10 preferably the film 10 according to FIG. 1 and / or FIG. 2, is provided, which has a carrier layer, in particular the carrier layer 11 and one or more decorative layers, in particular the decorative layers 12.
  • the film 10 can also have one or more further layers, as explained above with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the film consists only of the carrier layer 11 and a decorative layer 12 or the carrier layer 11 and several decorative layers 12 or that the film is only present as a single-layer film, for example as a single-layer opaque or translucent plastic material or as a single-layer metal foil, for example Aluminum or copper.
  • the film 10 is fed to a processing process.
  • the processing process is an extrusion process.
  • an extruder 52 is made of one
  • a plastic granulate 21 is supplied to the storage container 51.
  • the plastic granulate 21 is melted in the extruder 52 and a
  • Melted plastic material 20 with pressures between 10 bar to 300 bar or 700 bar and temperatures between 60 ° C and 300 ° C are extruded.
  • the plastic material 20 is an extrudable one
  • Plastic material in particular containing PC, ABS, PMMA, PP and / or PS.
  • the plastic material 20 is here preferably transparent or translucent. However, it is also possible that the plastic material 20 has opaque optical
  • Has properties, d. H. in particular the transparency of the plastic material in the visible wavelength range is less than 80%, more preferably less than 90%, more preferably less than 99%. It is also advantageous if the plastic material 20 is colored and / or the plastic material 20 has scattering properties.
  • the film 10 is now preferably provided with predetermined breaking points before being fed to the manufacturing process and, as shown in FIG. 3, fed to the extrusion process.
  • the melted plastic material 20 is applied to the film 10 and then the film 10 with the applied, still liquid plastic material 20 is placed in a roller gap between two
  • Extrusion rollers 53 introduced.
  • the melted plastic material 20 is then pressed against the film 10 by the extrusion rollers 53. Due to the high temperatures and pressures occurring here, the appearance of the film 10 in the area of the imperfections is preferably visually visibly changed compared to the area without imperfections, as already described above.
  • the roller spacing between the extrusion rollers 53 is preferably between 0.5 mm and 5 mm, more preferably between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m. How already stated above, is the temperature of the melted
  • Plastic material when pressed against the film 10 preferably between 60 ° C and 300 ° C, more preferably between 210 and 240 ° C.
  • Plastic material 20 and the film 10 are adjusted accordingly so that, as set out above, preferably those described above are optically recognizable
  • Changes in the film are brought about, in particular adjusted in such a way that by local arching and / or deformation of the film 10 in the area of the defect, by tearing the film 10, the one or more decorative layers 12 of the film 10 in the region of the defect, and / or by detachment of one or more
  • Defects the defects are optically recognizable and in particular are optically recognizable by a depth effect and / or 3D effect and / or transparency effect.
  • extrusion rollers 53 have one or more
  • Have surface reliefs for example have a matt and / or glossy and / or embossed and / or brushed surface relief and by the corresponding profiling of one or both extrusion rollers 53, corresponding profilings are additionally embossed into the surfaces of the plastic part during the processing process.
  • the extrusion rollers can have a surface that comes into contact with the plastic material
  • At least one subsequent processing process is preferably carried out in order to reinforce, change or optimize the optical effects of the plastic part, to protect the material to be introduced, and to meet the requirements of special industries.
  • Defects are introduced into the film 10, in particular into the carrier layer 11 and / or one or more of the decorative layers 12, during and / or before the extrusion process by a wide variety of types of preprocessing. This is preferably done before the film 10 and the plastic material 20 are brought together in the extrusion process.
  • a basic possibility for introducing imperfections is to introduce predetermined breaking points in one or more layers of the film 10.
  • the predetermined breaking points are introduced here through local mechanical damage or weakening of one or more layers of the film 10, in particular the carrier layer 11 and / or one or more of the decorative layers 12.
  • Cutting tool or punching tool to sever one or more layers of the film 10 partially or completely in the area of the respective predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point can be a punctiform lateral formation, in particular when a punching tool is used and / or have a linear lateral extent, in particular when a cutting tool is used.
  • FIG. 4a An embodiment of a plastic part 1, during the production of which such defects 61 were introduced into the film 10, is shown in FIG. 4a:
  • the plastic part 1 according to FIG. 4a has the film 10 with the carrier layer 11 and the one or more decorative layers 12, of which only one in FIG. 4a
  • Decorative layer 12 is shown by way of example.
  • the plastic part 1 also has this
  • Processing process plastic material 20 reach the side of the plastic part 1 which is opposite the side on which the plastic material 20 is applied.
  • the plastic material 20 can thus spread out at these points on the opposite surface of the plastic part 1, as a result of which the film 10 and in particular the decorative layer 12 is correspondingly bulged and / or frayed in the edge region of the imperfections 61, as also indicated in FIG thus corresponding local changes in the position and / or orientation of
  • one or more layers of the film 10 can also be "weakened", for example by means of a scratching tool, for example processing by means of a wire frame, or also by means of irradiation and / or by means of chemical pre-processing as already explained above.
  • the intensity of these processing steps is chosen so that the decorative layers 12 detach at the processed points and / or predetermined breaking points arise, which then lead to a corresponding tearing and / or severing of the layer package of the film 10 in this area and subsequently during the processing process lead to an optical recognizability of the defects caused thereby.
  • the film 10 has larger penetrations (regular and / or irregular) so that the plastic material 20 can penetrate between the films 10 and no areas without a flaft composite can form.
  • the film 10 is bent one or more times in such a way that one or more bending points are introduced into the film, in the area of which one or more layers of the film 10 are plastically deformed and / or broken and / or through bending Bending causes a local detachment of one or more decorative layers 12 from at least one adjacent layer of the film.
  • Fig. 4b an embodiment is shown in which defects 62 in the form of bending points are introduced into the film 10, in the area of which one or more layers of the film 10 are plastically deformed by bending: Fig. 4b shows this
  • the carrier layer 11 and the decorative layer 12 of the film 10 are plastically deformed by bending, so that one or more of the decorative layers 12 in their position and / or in the area of the bending points
  • the bending points can be introduced here in particular by crumpling the film 10, by bending the film 10, by folding the film 10 and / or twisting the film 10.
  • the bending points in this case preferably have a linear shape and can be adjusted accordingly through the selection of the bending tool, both with regard to their lateral extension and the one to be introduced
  • Bending radius can be determined. Furthermore, it is also possible, through targeted feeding of the film 10, to achieve a corresponding introduction of bending points into the film 10, for example by iteratively changing the web tension
  • Twisting of the film is effected by appropriate feeding.
  • the plastic deformation caused by the imperfections 62 is “preserved” and “stabilized” accordingly by the plastic material 20. It is also possible that in the area of the bending points by the
  • the plastic part 1 with the plastic material 20 and the film 10 comprising the carrier layer 11 and one or more
  • Decorative layer 12 is shown:
  • Plastic part 1 tilts, resulting in corresponding optical changes with regard to the reflective properties of the plastic part in this area.
  • the film can be inserted into the
  • Plastic material can be rotated mechanically one or more times around an axis, in particular the longitudinal axis. This can be done at different angles, which enables a different appearance of the defects introduced as a result in a subsequent rolling out of the material.
  • the speed of the twisting and the throughput speed of the extrudate have an influence on the visual appearance of the imperfections caused by this.
  • Decorative layers 12 changes and so shows a corresponding change in the visual appearance.
  • a colored metallized film can be used as film 10, which is only colored on the front side by a further glazed decorative layer on the metal layer, so that the film has a gold-colored impression, for example, when viewed from the front in incident light and gives a silver metallic impression when viewed from the rear in incident light.
  • the film 10 can be introduced flat and with uniform tension or with laterally varying tension / tension. By laterally varying tension / tension, it is possible, through appropriate interaction with the thermal conditions and / or the flow rate of the
  • the tension and / or the tension of the film 10 can be varied manually and / or by means of appropriate mechanical film feeding devices. In particular, it is possible to modify the tension and / or the tension of the film 10 arbitrarily with manual intervention. Alternatively or in addition, it is also possible to modify the feed speed and / or the feed angle of the film by means of targeted control of a film feed device.
  • corresponding servomotors or other actuators and control elements of the film feed device can be controlled with a corresponding program.
  • This effect can further be achieved by a local melting of layers of the film 10 and / or a local floating and / or
  • Pushing away layers of the film 10 are reinforced by the plastic material 20. It can also be varied in which position the film in the
  • Plastic material 20 comes to rest, in particular, for example, in the middle of the plastic part 1, in its edge area or over the entire surface.
  • the film 10 when the film 10 is introduced into the plastic material 20, the film can be fed in the most varied of ways:
  • the film is loosely and wrinkled at the beginning and inserted under tension in the following phase, and this can be repeated iteratively accordingly.
  • the film and the plastic material 20 are brought together in such a way that the film 10 lies on the front and / or rear side of the plastic material 20 and / or one or more times next to one another.
  • foils 10 multiple times on top of the other
  • Processing process the plastic material 20 is brought into contact with two or more foils 10 in the processing process.
  • one film 10 is provided on the front and one on the back, and thus one
  • Composite body consisting of the plastic material 20 and two or more, preferably enveloped by the plastic material 20 foils 10 is created.
  • the additionally introduced material i. H. the one or more foils 10 and the introduction of the imperfections 61, 62 special optical effects, in particular a depth effect.
  • the depth effect can be achieved by the different ways of introducing the imperfections 61, 62 and the different ways of introducing the film 10 in the Processing process vary. If the film 10 is positioned in the plastic part (rather) on the underside, this creates a much stronger depth effect than if the film 10 in the plastic part is (more) on the front.
  • a depth effect in the form of a “folds” or a relief image with pronounced fleas and depths is preferred.
  • the expression of the depth effect and / or 3D effect and / or transparency effect is brought about by the size and position change of partial areas of one or more of the decorative layers 12 in the area of the imperfections, which can be achieved by setting the strength of the bending, twisting and the strength and size of the introduced impurities can be locally strengthened or weakened.
  • Plastic material 20 changes locally. This looks optically as if the decorative layer 12 or the decorative layers 12 were in areas in the plastic material
  • the depth effect is also brought about by a real shadow cast inside the plastic part. If the plastic material 20 is selected to be transparent or translucent and the film is placed on the front of the plastic material, throws this casts a shadow on the layer of the plastic part lying on the back of the plastic material 20. Used in a further processing step
  • the degree of glazing of the plastic material 20 also influences the optical depth effect. If the film 10 is completely on the surface of the plastic material 20
  • the result is that the depth effect and shadow formation increase as the layer thickness of the plastic material 20 in the plastic part 1 increases.
  • Coextrusion leads to a complete sheathing of the film 10, in particular the one or more decorative layers 12, and in particular leads to the following advantages:
  • FIG. 5 illustrates the exemplary embodiment in which a film 10 comprising the carrier layer 11 and at least one decorative layer 12 is brought into contact with the plastic material 20 on both sides in the processing process.
  • This is preferably achieved in that the extrusion process according to FIG. 3 is modified in such a way that the plastic material 20 before the film 10 runs into the nip of the extrusion rollers 53 not only on one side with the
  • plastic material 20 consisting of ABS can be applied on one side and a plastic material 20 consisting of PC on the other side.
  • the film 10 has, as the upper decorative layer 12, an elastic, in particular colored yellow, colored layer and, as the second, underlying decorative layer 12, an aluminum layer.
  • the film 10 thus conveys a gold-metallic color impression when viewed from the front in incident light, and a silver-metallic color impression when viewed from the rear.
  • This film 10 is cut, for example, with a cutting tool for introducing predetermined breaking points and, for example, by means of folding and / or
  • the film 10 used is a film consisting of a deep-drawable PET film as the carrier layer 11, a translucent color layer as the first decorative layer 12 and a chrome layer as the second decorative layer 12 underneath.
  • This film is introduced into the processing process according to FIG. 3 and is twisted several times during the introduction and during the extrusion process in order to introduce imperfections in the film 10. This is preferably done alternately from left to right in a range of the angle of rotation from 0 ° to 180 °, in a cycle of 3 seconds. After a period of approximately 12 seconds, the film 10 is turned once through 360 ° (that is, rotated twice through 180 °) and this sequence is then repeated iteratively. This is random or pseudo-random the
  • the tension of the film 10 when it is introduced into the nip of the extrusion rollers 53 varies.
  • the distance between the rollers is 0.5 mm, with a flow rate of the plastic material 20 of 4.8 m per minute.
  • a translucent ABS is used here as the plastic material 20, which, as already explained above with reference to FIG. 3, is brought into contact with the film 10 in a melted and thus liquid state.
  • Flaup extruder coextruded with another small extruder contains a transparent PC, which is applied to the plastic part with a thickness of 0.5 mm. This creates a plastic sheet made of several layers with a material thickness of 1 mm.
  • the transparent PC forms the top layer of the extrudate and at the same time the film 10 is completely encased by the coextrusion and protected from external influences.
  • the plastic part produced in this way is then assembled as sheet goods and screen-printed on the front, i.e. the front main surface, which is formed by the transparent PC plastic material, is printed over the entire surface with a solvent-based hybrid paint, in particular a glossy clear paint, and is thus protected.
  • the thickness of this lacquer layer is preferably in the range between 1 ⁇ m and 20 ⁇ m, for example 10 ⁇ m.
  • This lacquer layer is then printed again in pattern form by screen printing with a solvent-based hybrid lacquer, in particular a matt haptic lacquer.
  • the layer thickness of this lacquer layer is preferably between 5 and 50 ⁇ m, more preferably between 20 ⁇ m and 25 ⁇ m.
  • the full-surface glossy protective clear lacquer and the patterned matt haptic lacquer result in optically recognizable matt / gloss effects and tactile, rough / smooth effects.
  • This plastic part has the plastic film 10 with the carrier layer 11 and the two decorative layers 12, the plastic material 20 made of a translucent ABS applied thereon in the processing according to FIG. 3, the substrate 30 coextruded thereon made of a transparent PC plastic material, the transparent lacquer layer printed thereon 32 and the lacquer layer 33 printed thereon.
  • the upper decorative layer 12 is formed by a colored lacquer layer structured in the form of a decor and the lower decorative layer 12 is formed by a chrome layer.
  • the layer made of the plastic material 20 has a layer thickness of, for example, 500 ⁇ m
  • the substrate 30 has a layer thickness of, for example, 500 ⁇ m
  • Lacquer layer 32 has, for example, a layer thickness of 20 ⁇ m
  • lacquer layer 33 made of the matt haptic lacquer has, for example, a layer thickness between 20 ⁇ m and 25 ⁇ m.
  • the film 10 and its carrier layer 11 as well as the decorative layers 12 have a layer thickness in the area already mentioned above and are thus made much thinner than the layer made of the plastic material 20. Due to the introduction of the imperfections, the decorative layers 12, as also illustrated with reference to FIGS. 4a to 4c, are correspondingly indicated in regions
  • the decoration of the upper decorative layer 12 can be seen on the lower decorative layer 12 in certain areas and only the visual effect of the lower decorative layer 12 is visible in other areas.
  • Chrome surface of the lower decorative layer 12 is also visually interconnected
  • a plate 31 is first made of a
  • the plates 31 preferably have a layer thickness of 750 ⁇ m.
  • the lacquer layer 32 is
  • the paint is preferably in a layer thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m, for example 10 ⁇ m.
  • the paint is
  • a lacquer layer 33 is then printed over the entire surface, which is preferably a full-area, matt and transparent protective lacquer layer.
  • a solvent-based hybrid paint is preferably used as the paint.
  • the lacquer is preferably printed in a layer thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m, for example 10 ⁇ m.
  • the substrate 30 produced in this way is then deformed using a deep-drawing mold at a tool temperature of approximately 100 ° Celsius and a deformation temperature of approximately 140 ° Celsius. Processes such as milling and UV irradiation, trimming, cleaning, etc. are optionally carried out. In a subsequent step, as already explained above, in the film 10 with the carrier layer 11 and the one or more decorative layers 12,
  • a decorative layer 12 formed from a chrome layer impurities introduced, for example by appropriate creasing, folding, cutting, punching, etc.
  • the film 10 pretreated in this way is then provided on the edge in areas with an adhesive layer 40, for example polyimide stickers with a layer thickness of 50 ⁇ m, and thus attached to the back of the thermoformed substrate 30.
  • an adhesive layer 40 for example polyimide stickers with a layer thickness of 50 ⁇ m, and thus attached to the back of the thermoformed substrate 30.
  • the imperfections it is also possible for the imperfections to be introduced into the film 10 only after it has been fastened to the substrate 30 and / or the introduction of the imperfections to take place in the film 10 before and after the fastening. It is quite advantageous, for example, to introduce predetermined breaking points by means of a cutting tool only after the film 10 has been attached to the substrate 30.
  • the substrate 30 is with the film 10 in a
  • Injection mold inserted and back-injected with the plastic material 20, for example a transparent polycarbonate, at a mold temperature of 65 ° Celsius.
  • the melted plastic material 20 is applied to the film 10 and by the prevailing during the injection molding process
  • the predetermined breaking points are changed, as already mentioned above with reference to FIGS. 4a to 4c
  • the film 10 is thus enclosed between the substrate 30 and the back-molded substrate, formed by the plastic material 20, and is, as already explained above, in its spatial position and during the injection molding process Alignment in the volume of the plastic material locally positioned differently.
  • FIG. 7b shows the plastic part after the injection molding process has been carried out: the plastic part has on the
  • the substrate 30 with the plate 31 and the lacquer layers 32 and 33 are on top. This is followed by the composite of plastic material 20 and film 10. As indicated in FIG. 7b, the spatial position and alignment of the carrier layer 11 and the one or more decorative layers 12 of the film 10 in the volume of the plastic material 20 are changed in the area of the imperfections, whereby the optical effects already explained above, in particular an optical depth effect, are generated.
  • the plastic part produced in this way has a very strong optical depth effect and shadow effect. This is because the film 10 is distributed in the depth of the substrate consisting of the plastic material 20 and so the regions of the film 10 lying in the upper region of this substrate cast a shadow on the regions of the film 10 lying in the lower region of this substrate.
  • Carrier layer 11 and the upper decorative layer 12 made of a translucent color layer, the plastic part can be used in the areas where there is no covering,
  • the lighting effects can have different, novel appearances.
  • the different positions of the film parts in the plastic material result in different ones
  • the plastic part produced according to example 2 with the printed substrate 30 and the film 10 “flowing” in the plastic material 20 is individualized and / or personalized as the base material in a further processing step.
  • Business cards are punched and / or lasered from the basic material, for example, in credit card format. Personalization then takes place by means of hot stamping and / or digital printing and / or
  • the film 10 used is a film consisting of a deep-drawable PET film as the carrier layer 11, a translucent color layer as the first decorative layer 12 and an aluminum layer as the second decorative layer 12 underneath.
  • the film thus has an orange-metallic or gold-colored appearance.
  • the film 10 is fed manually to the extrusion process according to FIG. 3, a liquid, transparent PC being used as the plastic material 20, which, as already explained above with reference to FIG. 3, is brought into contact with the film 10 in a melted and therefore liquid state.
  • the tension of the film when it is introduced into the roll gap between the two extrusion rolls 35 is varied randomly or pseudo randomly or not by chance.
  • the plastic material 20 has a layer thickness of, for example, 750 ⁇ m.
  • the distance between the rollers is 0.5 mm, with a flow rate of the plastic material 20 of 4.8 m per minute.
  • the plastic part produced in this way is packaged as sheet goods 31 and screen printed on the back, that is to say on the rear
  • Main surface of the plastic part which is formed by the transparent PC plastic material as well as by the metal orange foil, is screen-printed in a pattern with a colored lacquer 32, in particular with a solvent-based black lacquer, preferably printed twice.
  • the lacquer is preferably printed on in a layer thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, preferably in a layer thickness of 5 ⁇ m to 15 ⁇ m, for example in a layer thickness of 10 ⁇ m.
  • Plastic part which is formed by the transparent PC plastic material as well as by the metal orange foil, printed in pattern form in screen printing with a colored varnish, in particular with a solvent-based white varnish 33.
  • the paint is preferably in a layer thickness of 1 pm to 20 pm, preferably in one
  • Layer thickness from 5 pm to 15 pm, for example printed in a layer thickness of 10 pm.
  • the plastic part produced in this way is then deformed using a deep-drawing mold at a tool temperature of about 80 ° C to 120 ° C, preferably 100 ° C and a deformation temperature of about 100 ° C to 180 ° C, preferably 140 ° C.
  • a further film 10 in particular with a carrier layer 11 and decorative layers 12 arranged thereon, is provided.
  • impurities are then introduced into this further film, for example similar to the orange-metallic film already mentioned above, for example by appropriate creasing, folding, cutting, punching, etc. It is also possible to use this further film without To introduce imperfections.
  • the further film pretreated in this way is provided on the edge in areas with an adhesive layer, for example polyimide stickers with a layer thickness of about 50 ⁇ m, and thus on the back of the thermoformed
  • Plastic part takes place. It is advantageous, for example, to introduce predetermined breaking points by means of a cutting tool only after the film has been attached to the plastic part.
  • the plastic part with the further film is placed in an injection mold and at a mold temperature of about 40 ° C to 90 ° C, preferably 65 ° C with the plastic material, for example a
  • Plastic part with the other film still flooded with polyurethane on the front.
  • the melted plastic material is applied to the further film and to the plastic part and through the
  • the further film is thus enclosed between the plastic part and the injected plastic material and is used during the
  • FIG. 8b shows the plastic part after the injection molding process has been carried out: the plastic part has on the
  • the substrate 30 with the plate 31 and the lacquer layers 32 and 33 are on top. This is followed by the composite of plastic material 20 and film 10. As indicated in FIG. 8b, the spatial position and alignment of the carrier layer 11 and the one or more decorative layers 12 of the film 10 in the volume of the plastic material 20 are changed in the area of the imperfections, whereby the optical effects already explained above, in particular an optical depth effect, are generated.
  • the plastic part produced in this way has a very strong optical depth effect and shadow effect. This is because the film 10 is distributed in the depth of the substrate consisting of the plastic material 20 and so the regions of the film 10 lying in the upper region of this substrate cast a shadow on the regions of the film 10 lying in the lower region of this substrate.
  • Carrier layer 11 and the upper decorative layer 12 made of a translucent color layer, the plastic part can be used in the areas where there is no covering,
  • the decorative layers 12 located on the carrier layer 11 of the foil 10 are partially arranged with an injection-unstable adhesion promoter 16 (e.g. hot-melt adhesive) on the carrier layer 11, which in the desired design, pattern-like or flat on the foil, in particular on the the carrier layer 1 1 facing side of the decorative layers is applied. That is, this adhesion promoter layer is arranged between the carrier layer 11 and the decorative layers 12.
  • injection unstable means that this bonding agent 16
  • the injection-unstable adhesion promoter 16 is significantly less thermally and mechanically stable than areas of the decorative layer 12 without this injection-unstable adhesion promoter 16 therein
  • the back of the film ie with the carrier material side, can be laminated onto a further carrier material 11, for example polycarbonate, PMMA or ABS.
  • the points at which the injection-unstable adhesion promoter 16 is located are removed from the carrier material 20 and from the composite of
  • Decorative layers 12 are released and can thus flow into the injected plastic material 11.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein dekoriertes Kunststoff teil (1) sowie Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoff teils/ umfassend die Schritte/ • - Bereitstellen einer Folie (10), beispielsweise umfassend eine Trägerschicht (11) und eine Dekorschicht (12), • - zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines Kunststoffmaterials (20) auf die Folie in einem Verarbeitungsprozess, • - Einbringen von Störstellen (61, 62) in die Folie derart, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess insbesondere durch das Kunststoff material optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.

Description

Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils sowie dekoriertes Kunststoffteil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten
Kunststoffteils sowie ein dekoriertes Kunststoffteil.
Zur Dekorierung eines Kunststoffteils wird beispielsweise in DE 4331167 A1 beschrieben, auf die Oberfläche eines Granulats ein oder mehrere Schichten von Farbpigmenten aufzubringen. Dieses Granulat wird sodann einer
Kunststoffverarbeitungsmaschine zugeführt, aufgeschmolzen und sodann mittels eines Extruders zu einem Kunststoffteil verarbeitet.
Nachteilig an einer derartigen Vorgehensweise ist, dass die Steuerung der sich hierdurch ergebenden optischen Effekte und damit die optischen
Gestaltungsmöglichkeiten zur optischen Dekoration des Kunststoffteils sehr begrenzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Dekoration von
Kunststoffteilen zu verbessern und insbesondere kostengünstig neuartige optische Effekte, insbesondere 3D-Effekte und Tiefeneffekte bei der Dekoration von Kunststoffteilen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten
Kunststoffteils gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer Folie,
- Zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines Kunststoffmaterials auf die Folie in einem Verarbeitungsprozess,
- Einbringen von Störstellen in die Folie derart, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
Diese Aufgabe wird weiter von einem dekorierten Kunststoffteil gelöst, wobei das Kunststoffteil zumindest eine Folie und eine auf der Folie zumindest
bereichsweise in einem Verarbeitungsprozess aufgebrachtes Kunststoffmaterial aufweist, wobei in die Folie Störstellen eingebracht sind derart, dass die
Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekt optisch erkennbar sind.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass kostengünstig mittels ein und derselben Ausgangsprodukte, nämlich der Folie und dem Kunststoffmaterial, eine Vielzahl unterschiedlicher Dekorationseffekte des Kunststoffteils erzielt werden können. Je nach Art der eingebrachten Störstellen sind eine Vielzahl
unterschiedlicher optischer Dekorationen und optischer Effekte erzielbar. Damit ist es für eine unterschiedliche Dekoration nicht länger erforderlich, unterschiedliche, speziell gefertigte Ausgangsmaterialien hierfür zur Verfügung zu stellen, sondern unterschiedliche optische Dekorationen können auf sehr kostengünstige Weise durch eine entsprechende Vorbehandlung und/oder Variation des
Verarbeitungsprozesses erzielt werden. Weiter ist es hierbei vorteilhaft, dass durch entsprechendes Einbringen von Störstellen und Wahl der Parameter des Verarbeitungsprozesses auch optische Dekorationen erzielbar sind, welche ansonsten nur durch aufwendige und kostenintensive Verfahren erzielbar sind. So ist es beispielsweise möglich, Tiefeneffekte und/oder 3D-Effekte auch mittels einer Folie zu erzielen, deren Folienschicht und/oder deren Dekorschichten derartige Effekte nicht erbringen und beispielsweise lediglich einen
zweidimensionalen einheitlichen Farbeindruck vermitteln. Dieser überraschende Effekt ist wohl dadurch erklärbar, dass beim Aufbringen des Kunststoffmaterials im Bereich der Störstellen entsprechende Bereiche der Folienschicht und/oder der Dekorschichten in ihrer räumlichen Lage und/oder Orientierung gegenüber Bereichen, in welchen keine Störstellen vorliegen, verändert werden, und hierdurch entsprechend die Reflektionsebene und/oder der Reflektionswinkel des einfallenden Lichtes entsprechend lokal verändert wird, was wiederum
Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekte und/oder Transparenzeffekte generiert.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Die Folie kann einschichtig sein, beispielsweise eine durchgefärbte Kunststofffolie oder eine einschichtige Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer. Die Folie kann auch ein Papier oder ein papierähnliches Material z.B. TESLIN® sein.
Die Folie kann auch mehrschichtig sein und insbesondere mindestens eine Trägerschicht und mindestens eine Dekorschicht aufweisen. Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial vor Aufbringen der Folie
aufgeschmolzen. Beim Aufbringen des Kunststoffmaterials wird sodann das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial in Kontakt mit der Folie gebracht. Flierdurch wird der Vorteil erzielt, dass sich zum einen die lokale Ausrichtung bzw. Lage von Teilbereichen der Folie gut mit Hilfe der Störstellen einstellen lässt. Dies, wohl aufgrund der Aufbringung eines„flüssigen“ Mediums. Weiter wird der Vorteil erzielt, dass diese Ausrichtung bzw. räumliche Lage sodann beim Abkühlen des Kunststoffmaterials„konserviert“ wird. So haben Untersuchungen gezeigt, dass sich durch diese Maßnahmen besonders eindrucksvolle Tiefeneffekte und/oder 3D-Effekte erzielen lassen.
Unter Lage wird hierbei insbesondere die räumliche Lage in Bezug auf eine Hauptfläche des Kunststoffteils und insbesondere der der Folie
gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffmaterials nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses verstanden.
Unter„Ausrichtung“ wird hierbei insbesondere der lokale Raumwinkel der von einer Hauptfläche der Dekorschicht bzw. Folie aufgespannten Ebene in Bezug auf eine Hauptfläche des Kunststoffteils und insbesondere der der Folie
gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffmaterials nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses verstanden.
Eine lokale Veränderung der Ausrichtung wird hierbei insbesondere dadurch gebildet, dass lokal ein Teilbereich der Folienschicht und/oder einer Dekorschicht der Folie gegen eine Hauptfläche des Kunststoffteils oder der der Folie
abgewandten Seite des Kunststoffmaterials„verkippt“ und so lokal der
Reflektionswinkel des einfallenden Lichts entsprechend verändert wird. Eine lokale Veränderung der Lage umfasst neben einer Veränderung der
Ausrichtung weiter auch eine Veränderung der vertikalen Positionierung und/oder der horizontalen lokalen Beabstandung des Teilbereichs der Dekorschicht bzw. der Folie von einer Hauptfläche des Kunststoffteils oder der der Folie
gegenüberliegenden Seite des Kunststoffmaterials. Hierdurch wird entsprechend auch die Lauflänge des Lichts bis zum Auftreffen auf die Dekorschicht bzw. Folie verändert.
Als Kunststoffmaterial wird vorzugsweise ein thermoplastisches
Kunststoffmaterial, vorzugsweise enthaltend Polycarbonat (PC), Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polypropylen (PP) und/oder Polystyrol (PS) verwendet.
Das Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur zwischen 60° Celsius und 300° Celsius, insbesondere zwischen 90° Celsius und 200° Celsius, weiter bevorzugt zwischen 100° Celsius und 150 ° Celsius auf.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Kunststoffmaterial in zumindest einer Phase des Verarbeitungsprozesses mit einem Druck zwischen 10 bar und 700 bar, vorzugsweise zwischen 10 bar und 300 bar gegen die Folie zu pressen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass durch den entsprechenden mechanischen Krafteintrag im Bereich der Störstellen entsprechende Veränderungen von der Folienschicht und/oder ein oder mehreren Dekorlagen der Folie, insbesondere lokale Lageveränderungen bzw. Orientierungsveränderungen erzielt werden, und hierdurch die optische Erkennbarkeit der Störstellen verbessert wird und diese insbesondere zur Erzielung von 3D-Effekten und Tiefeneffekten beitragen. Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial mit einer Temperatur zwischen 60° Celsius und 300° Celsius, weiter bevorzugt zwischen 200 °Celsius und 250 ° Celsius auf die Folie aufgebracht. Untersuchungen haben gezeigt, dass aufgrund des sich hierdurch bewirkenden Temperatureintrags Veränderungen der Lage und/oder Orientierung von Teilbereichen der Folie und insbesondere von ein oder mehreren Dekorlagen der Folie begünstigt werden und damit die Qualität der Dekorationseffekte weiter verbessert wird.
Vorzugsweise sind die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch ein oder mehrere der im Folgenden beschriebenen Effekte optisch erkennbar:
Die Störstellen sind vorzugsweise durch bereichsweise, lokale Öffnungen und/oder bereichsweise, lokale Knitter und/oder Faltungen und/oder
Überlappungen in der Folienschicht erkennbar.
Die Störstellen sind vorzugsweise durch bereichsweises, lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten von der Trägerschicht, insbesondere im Bereich der Störstellen erkennbar. In dem Bereich der Ablösung von ein oder mehreren der Dekorschichten ist es hierbei zum einen möglich, dass die abgelösten
Teilbereiche der Dekorschicht noch bereichsweise mit einer oder mehreren Schichten der Folie mechanisch verbunden sind, jedoch im Bereich der
Ablösestelle entsprechend die räumliche Lage und/oder Ausrichtung der ein oder mehreren Dekorschichten verändert ist.
Weiter ist es auch möglich, dass im Bereich der Ablösestelle die ein oder mehreren Dekorschichten nicht mehr mechanisch mit einer Schicht der Folie gekoppelt sind, sondern von der Folie getrennt, insbesondere als plättchenförmige Partikel hinter dem Kunststoffmaterial dispergiert sind.
Vorzugsweise sind die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess optisch dadurch erkennbar, dass im Bereich der Störstellen eine lokale Veränderung der Lage von Teilbereichen der Folienschicht und/oder ein oder mehrerer der
Dekorschichten, insbesondere eine lokale Veränderung der Ausrichtung von Teilbereichen der Folienschicht und/oder von einer und mehr der Dekorschichten, stattgefunden hat. Wie bereits oben ausgeführt, wird hierdurch eine lokale
Veränderung des Reflexionswinkels und/oder der Lauflänge des einfallenden Lichts bewirkt. Weiter werden durch die lokale Veränderung der Lage der
Folienschicht und/oder von Teilbereichen ein oder mehrerer der Dekorschichten, insbesondere in das„Volumen“ des Kunststoffmaterials, Abschattungseffekte bewirkt. Diese beiden Effekte bilden auch die Grundlage für die Generierung von Tiefeneffekten und 3D-Effekten.
Vorzugsweise werden die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch eine lokale Durchtrennung und unter Zerstörung der Folienschicht und/oder von einer oder mehreren Dekorschichten der Folie optisch erkennbar. Durch diesen Effekt wird der optische Effekt der ein oder mehreren Dekorschichten lokal entsprechend ausgelöscht oder verändert und hierdurch eine entsprechende lokale optische Veränderung erzielt.
Vorzugsweise wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial derart auf die Folie aufgebracht, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial die Folie auf zumindest einer Hauptfläche der Folie zumindest bereichsweise bedeckt. Vorzugsweise wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial hierbei derart auf die Folie aufgebracht, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial mindestens eine Hauptfläche der Folie vollflächig bedeckt und/oder die Folie umhüllt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass durch das Aufbringen des Kunststoffmaterials lokale „Veränderungen“ der ein oder mehrere Dekorlagen der Folie besonders gut „konserviert“ und vor Umwelteinflüssen geschützt werden.
Vorzugsweise wird die Folie im Verlauf des Verarbeitungsprozesses durch das Kunststoffmaterial allseitig umhüllt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Folienschicht und/oder ein oder mehreren Dekorschichten sicher vor
Umwelteinflüssen sowie mechanischen und thermischen Belastungen weiterer Verarbeitungsprozesse geschützt sind.
Das Kunststoffmaterial besteht vorzugsweise aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial. Unter einem transparenten Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches im sichtbaren
Wellenlängenbereich eine Transmissivität von mehr als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 %, weiter bevorzugt mehr als 90 % aufweist. Unter einem transluzenten Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 70 % und 10 %,
vorzugsweise zwischen 70 % und 30 %, weiter bevorzugt zwischen 70 % und 40 % aufweist.
Bei einer derartigen Ausgestaltung des Kunststoffmaterials wird der Vorteil erzielt, dass die Störstellen nach dem Verarbeitungsprozess durch das Kunststoffmaterial optisch erkennbar sind und somit die durch das Herstellungsverfahren erzielten dekorativen Effekte bei Betrachtung von Seiten des Kunststoffmaterials und durch das Kunststoffmaterial hindurch optisch erkennbar sind. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoffmaterial um ein optisch streuendes Kunststoffmaterial. Unter einem optisch streuendem
Kunststoffmaterial wird ein Kunststoffmaterial verstanden, welches mindestens 10 %, vorzugsweise mehr als 20 %, weiter bevorzugt 50 % des einfallenden Lichts in Transmission und/oder Reflektion streut.
Untersuchungen haben überraschend gezeigt, dass durch eine derartige Wahl des Kunststoffmaterials sich weitere interessante optische Effekte erzielen lassen. So wird insbesondere eine Verbreiterung des Sichtwinkelbereichs erzielt, unter dem Tiefen- und/oder 3D-Effekte sichtbar sind.
Die entsprechende Einstellung des Kunststoffmaterials auf die gewünschte
Streuwirkung ist hierbei insbesondere durch Zusatz entsprechender
anorganischer Pigmente oder Zusatzstoffe möglich, welche als Streuzentren für das einfallende Licht wirken.
Die oben angeführten Angaben bezüglich Transmissivität und Streuung beziehen sich hierbei vorzugsweise auf das Kunststoffmaterial nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses, d. h. auf eine Schichtdicke des Kunststoffmaterials, wie dieses nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses vorliegt.
Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial derart auf die Folie in dem
Verarbeitungsprozess aufgebracht, dass das optische Erscheinungsbild des Kunststoffteils im Bereich der Störstelle verändert wird.
So wird insbesondere der Verarbeitungsprozess so gewählt, dass während des Verarbeitungsprozesses durch thermische und/oder chemische und/oder mechanische Einflüsse das optische Erscheinungsbild der Folie im Bereich der Störstellen optisch erkennbar verändert wird. Das optische Ergebnis wird somit maßgeblich durch den Verarbeitungsprozess und insbesondere durch ein entsprechendes Aufbringen und/oder Einbringen des Kunststoffmaterials auf und/oder in die Folie bewirkt. Durch die„Störstellen“ werden somit lediglich lokal die Bereiche definiert, bei denen während des Verarbeitungsprozesses und insbesondere beim Aufbringen des Kunststoffmaterials entsprechende
Veränderungen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie bewirkt werden, welche letztendlich zu der optischen Erkennbarkeit der Störstellen nach
Durchführung des Verarbeitungsprozesses führen.
Flierdurch wird der große Vorteil erzielt, dass die Störstellen mittels einfacher und kostengünstiger Methoden eingebracht werden können und keine aufwendigen Verarbeitungsschritte notwendig sind, und hierdurch optische Effekte erzielt werden können, welche selbst durch aufwendige Vorverarbeitung der Folie nicht erzielt werden können.
Vorzugsweise werden hierbei die Störstellen und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten im Bereich der Störstellen in dem Verarbeitungsprozess durch die dort herrschenden Bedingungen, insbesondere Druck und/oder Temperatur verändert. Eine entsprechende Veränderung wird hierdurch insbesondere durch Verwölben und/oder Verformen der Folie und/oder ein oder mehrerer der
Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt.
Eine Veränderung wird weiter auch vorzugsweise durch Zerreißen der Folie und/oder ein oder mehrerer Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt. Eine Veränderung wird weiter bevorzugt durch Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt.
Eine Veränderung wird weiter bevorzugt durch Vergrößerung einer lokalen
Durchtrennung und/oder plastisches Verformen der Folie oder ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstellen bewirkt, vorzugsweise um mehr als 100 %, vorzugsweise um mehr als 500 %.
Weiter ist es bevorzugt, wenn während des Verarbeitungsprozesses ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie im Umkreis der Störstellen zerstört, weitgehend zerstört und/oder in ihrer optischen Wirkung verändert werden.
Die oben genannten Maßnahmen können hierbei einzeln oder auch beliebig miteinander kombiniert in dem Verarbeitungsprozess erzielt werden.
Weiter ist es bevorzugt, dass die im Bereich der eingebrachten Störstellen erfolgte lokale optische Veränderung der Folie durch Verfestigen des Kunststoffmaterials am Ende des Verarbeitungsprozesses konserviert wird. Dies kann beispielsweise durch entsprechendes Abkühlen des Kunststoffmaterials und/oder Aushärten des Kunststoffmaterials, insbesondere mittels thermischer Flärtung, Strahlenhärtung oder Elektronenstrahl-Härtung erfolgen.
Die Störstellen können in die Folie vor und/oder während des
Verarbeitungsprozesses eingebracht werden. Vorzugsweise werden die
Störstellen hierbei vor dem Aufbringen des Kunststoffmaterials in die Folie eingebracht. Zum Einbringen der Störstellen haben sich insbesondere folgende Maßnahmen bewährt:
Ein oder mehrere der Störstellen können durch Einbringen von Sollbruchstellen gebildet werden, so dass erste Störstellen in der Folie vorliegen, welche von Sollbruchstellen gebildet sind.
Unter Sollbruchstellen werden insbesondere lokale, insbesondere punkt- oder linienförmige Bereiche der Folie verstanden, in welchen das Materialgefüge der Folie gegenüber umliegenden Bereichen mechanisch geschwächt ist,
insbesondere indem ein oder mehrere Schichten der Folie in diesem Bereich zumindest teilweise durchtrennt oder auf andere Weise in ihrem Zusammenhalt gegenüber den umliegenden Bereichen geschwächt sind.
Diese Sollbruchstellen können vorzugsweise durch mechanische Beschädigungen von ein oder mehreren Schichten der Folien, insbesondere durch eine lokale mechanische Beschädigung der Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie in die Folie eingebracht werden.
Zum Einbringen der ersten Störstellen werden hierbei insbesondere ein oder mehrere Schichten der Folie, insbesondere die Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten zumindest teilweise durchtrennt. Vorzugsweise erfolgt dies mechanisch, insbesondere mittels Schneiden, Stanzen, Kratzen oder Gravieren.
Weiter ist es auch möglich, zum Einbringen der ersten Störstellen ein oder mehrere Schichten der Folie mittels Bestrahlung, insbesondere mittels eines Lasers, eines Elektronenstrahls oder einer thermischen Quelle zumindest teilweise, beispielsweise durch Verdampfen von Material der jeweiligen Schicht, zu durchtrennen und/oder das Material der jeweiligen Schicht entsprechend zu schwächen.
Weiter kann zum Einbringen der ersten Störstellen m indestens eine Schicht der Folie, insbesondere mittels Ätzen, lokal im Bereich der ersten Störstellen teilweise durchtrennt oder das Material entsprechend„geschwächt“ werden.
Durch das Einbringen der ersten Störstellen ist es beim Durchtrennen der
Trägerschicht und auch der Dekorschichten möglich, vorzugsweise den Verbund der Folie als zusammenhängendes Gebilde aufzulösen und voneinander getrennte Folienteile entstehen. Diese Folienteile können dabei vorzugsweise eine Fläche von etwa 1 mm2 bis 1000000 mm2, bevorzugt eine Fläche von etwa 5 mm2 bis 90000 mm2.
H ierbei ist es weiter vorteilhaft, dass ein oder mehrere der ersten Sollbruchstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen
Flächenausdehnung und/oder Flächenform der durchtrennten Schichten, der Tiefe der Durchtrennung von Schichten bzw. der Stärke der Schwächung von Schichten der Folie unterscheiden. Flierdurch ist es möglich, entsprechende unterschiedliche optische Effekte und Wirkungen in unterschiedlichen Teilbereichen des
Kunststoffteils unter Verwendung ein und derselben Folie zu erzielen.
Vorzugsweise werden ein oder mehrere Störstellen, im Folgenden als zweite Störstellen bezeichnet, von Biegestellen gebildet. Hierzu werden beim Einbringen der zweiten Störstellen ein oder mehrere Schichten der Folie, insbesondere die Trägerschicht und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten im Bereich der Biegestellen durch Biegen insbesondere plastisch verformt und/oder gebrochen und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren
Dekorschichten von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt.
Unter Biegestellen werden insbesondere entsprechende lokale Bereiche, beispielsweise punktförmige oder linienförmige Bereiche der Folie verstanden, in welchen eine entsprechende lokale, vorgehende beschriebene Veränderung der Folie durch eine Biegebelastung erzielt worden sind.
Die zweiten Störstellen werden hierbei vorzugsweise durch lokales Verbiegen der Folie, insbesondere durch Knicken und/oder Knittern und/oder Falten und/oder Verdrehen der Folie eingebracht.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die Folie zum Einbringen von ein oder mehreren zweiten Störstellen ein oder mehrfach zumindest um 180° zu
verdrehen. Dies insbesondere bei Einsatz von Folien, welche zumindest zwei Dekorschichten mit unterschiedlichem optischem Erscheinungsbild aufweisen, die von unterschiedlichen Flauptflächen der Folie im Auflicht und/oder Durchlicht sichtbar sind. Durch Einbringen derartiger Störstellen wird eine entsprechend große lokale Verkippung im Teilbereich der Folie bewirkt, welche neben einer entsprechenden Veränderung des Reflexionswinkels des einfallenden Lichts auch eine entsprechende Veränderung des optischen Erscheinungsbildes bewirkt, aufgrund des speziellen Dekorschichtaufbaus.
Auch hier ist es vorteilhaft, dass ein oder mehrere der zweiten Sollbruchstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen
Flächenausdehnung und/oder Flächenform, der Verformung und/oder der gebrochenen Schichten und/oder im lokalen Biegeradius der Folie im Bereich der Störstellen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass mit ein und derselben Folie unterschiedliche Dekorationseffekte in dem Kunststoffteil erzielt werden können.
Die Störstellen können gemäß einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster in Form eines vorgegebenen Dekors regelmäßig und/oder zufällig und/oder pseudozufällig eingebracht werden.
Hierbei ist es auch möglich, dass unterschiedliche Gruppen von Störstellen eingebracht werden, die jeweils in einem unterschiedlichen Muster angeordnet sind. Beispielsweise eine erste Gruppe von Störstellen, welche gemäß einem regelmäßigen Raster angeordnet ist, eine zweite Gruppe von Störstellen, welche gemäß eines vorgegebenen Musters, beispielsweise bestehend aus
alphanumerischen Zeichen oder einer Bildvorlage angeordnet sind, einer dritte Gruppe von Störstellen, welche zufällig oder pseudozufällig angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, unterschiedliche Dekorationseffekte mittels ein und derselben Folie in dem Kunststoffteil zu erzielen.
Vorzugsweise werden die oben beschriebenen Maßnahmen miteinander kombiniert, um komplexe, optisch ansprechende Dekorationen des Kunststoffteils zu erzielen.
Die Folie kann vor dem Verarbeitungsprozess vorbehandelt werden, um die Haftung und/oder die Benetzbarkeit zwischen der Folie und dem
Kunststoffmaterial zu verbessern. Als Vorbehandlung werden vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Bearbeitungsverfahren durchgeführt:
Oberflächenaktivierung, insbesondere durch Begasen, Beflammung,
Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Beschichtung. Vorzugsweise werden beim Verarbeitungsprozess neben dem Kunststoffmaterial noch ein oder mehrere weitere Kunststoffmaterialien auf die Folie aufgebracht. So kann insbesondere auf der einen Hauptfläche der Folie das Kunststoffmaterial und auf der anderen Hauptfläche der Folie das weitere Kunststoffmaterial aufgebracht werden.
Vorzugsweise wird dem Verarbeitungsprozess die Folie zwei- oder mehrfach zugeführt. Durch entsprechende Überlagerung der Dekoreffekte lassen sich komplexe Tiefen- und 3D-Effekte erzielen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante handelt es sich bei dem
Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess und bei dem
Kunststoffmaterial um ein Extrusionsmaterial des Extrusionsprozesses. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Kunststoffmaterial vor den Extrusionswalzen in Kontakt mit der Folie gebracht wird.
Der Extrusionsprozess kann hierbei von einem Extrusionsprozess gebildet sein, bei dem eine Extrusion erfolgt, oder auch eine Koextrusion durchgeführt wird.
Bei dem Verarbeitungsprozess kann es sich weiter jedoch auch um einen anderen Verarbeitungsprozess handeln, insbesondere um einen Prozess ausgewählt aus Laminierprozess, insbesondere unter Einsatz eines Rollenlaminators oder einer Hubpresse, Kaschierprozess, Tiefziehprozess, Spritzgießprozess handeln.
Bei einem Spritzgießprozess wird das Kunststoffmaterial insbesondere durch Hinterspritzen, Überspritzen und/oder Überfluten auf die Folie aufgebracht. Hierzu ist nicht zwingend die Herstellung eines Folieninserts notwendig. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Folie ganz oder teilflächig in die Spritzgießform eingebracht wird und ein- oder beidseitig mit dem Spritzgießmaterial in Kontakt gebracht wird.
Diese Verarbeitungsprozesse lassen sich weiter auch miteinander kombinieren.
So ist es beispielsweise möglich, nach Durchführung eines Extrusionsprozesses das hierdurch hergestellte Kunststoffteil danach noch zu hinterspritzen und/oder zu überfluten und/oder tiefzuziehen und/oder zu lam inieren.
Das Kunststoffteil kann nach dem Verarbeitungsprozess behandelt werden, um insbesondere die Haftung und/oder die Benetzbarkeit zwischen dem Kunststoffteil und evtl nachfolgend auf das Kunststoffteil aufzubringenden Beschichtungen zu verbessern. Als Behandlung werden vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Bearbeitungsverfahren durchgeführt: Oberflächenaktivierung, insbesondere durch Begasen, Beflammung, Plasmabehandlung, Fluorierung, Bestrahlung, Reinigung, Beschichtung.
Weiterhin ist es insbesondere nach einem Extrusionsprozess möglich, das dort insbesondere flach und unverformt vorliegende Kunststoffteil mittels
weiterführender Verarbeitungsschritte zu veredeln, hier insbesondere durch Siebdruck und/oder Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Thermotransferdruck und/oder Lasermarkierungen und/oder Laminieren.
Insbesondere nach einem erfolgten Spritzgussprozess oder Tiefziehprozess ist es möglich, dass nun vorliegende 3D-verformte Teil mittels weiterführender
Verarbeitungsschritte zu veredeln, hier insbesondere durch Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Thermotransferdruck und/oder
Lasermarkierungen und/oder Kaschieren. Diese Verarbeitungsschritte können einzeln oder in Kombination an dem Kunststoffteil nach einem Extrusionsprozess oder nach einem 3D- Verformungsprozess sichtseitig erfolgen, um spezielle Schutzschichten und/oder Haptik-Effekte und/oder weitere Dekorationsschichten wie beispielsweise vollflächige oder auch teilflächige Dekore, Verläufe und/oder Matt-Effekte und/oder Glanz-Effekte und/oder vollflächige oder partielle Blickdichtheit, insbesondere als definierte transparente Bereiche innerhalb einer opaken Schicht beispielsweise zur Erzeugung von hinterleuchtbaren Bereichen aufzubringen.
Diese Verarbeitungsschritte können jeweils einzeln oder in Kombination an dem Kunststoffteil nach einem Extrusionsprozess oder nach einem 3D- Verformungsprozess alternativ oder zusätzlich auch auf der der Sichtseite des Kunststoffteils abgewandten Seite erfolgen, beispielsweise um eine vollflächige oder partielle Blickdichtheit des Kunststoffteils zu erzielen, oder auch um spezielle Lichteffekte z.B. in Form eines Hinterleuchtungsbereiches insbesondere als definierte transparente Bereiche innerhalb einer opaken Schicht zu generieren, beispielsweise zur Erzeugung von hinterleuchtbaren Bereichen, oder auch um technische Vorteile beispielsweise im Hinblick auf Beständigkeiten und/oder Haftkräfte und/oder Benetzungsvermögen von Oberflächen, hier insbesondere für weitere Folgeverarbeitungsschritte wie z.B. Spritzguss zu erreichen.
Die Schichtdicken liegen im Siebdruck zwischen 1 pm und 50 pm, bevorzugt zwischen 5 pm und 30 pm, besonders bevorzugt zwischen 5 pm und 15 pm.
Beispielsweise erreicht man diese Schichtdicken mit Auftragsmengen von flüssigem Lack von 5 g/m3 bis 20 g/m3 für eine Schichtdicke zwischen 5 pm und 30 pm. Die Siebdruckschicht kann transparent oder transluzent oder auch opak sein. Unter einer transparenten Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität von mehr als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 %, weiter bevorzugt mehr als 90 % aufweist. Unter einer transluzenten Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 70 % und 10 %, vorzugsweise zwischen 70 % und 30 %, weiter bevorzugt zwischen 70 % und 40 % aufweist. Unter einer opaken
Siebdruckschicht wird eine Siebdruckschicht verstanden, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Transmissivität zwischen 40 % und 0 %, vorzugsweise zwischen 30 % und 0 %, weiter bevorzugt zwischen 10 % und 0 % aufweist.
Die Siebdruckschicht kann aus mehreren Teilschichten bestehen, die
übereinander und/oder nebeneinander vorliegen. Jede der Teilschichten kann im sichtbaren Spektralbereich jeweils transparent oder transluzent oder opak sein, sodass die Siebdruckschicht aus mehreren Teilbereichen bestehen kann, die jeweils eine unterschiedliche Transmissivität im sichtbaren Spektralbereich aufweisen können.
Weiterhin kann im Siebdruck ein transparenter Schutzlack aufgebracht werden, der eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus einem unvernetzten Acrylat, aus Polyurethan, aus UV-vernetzbarem Acrylat, aus chemisch vernetzbarem Acrylat (mittels Isocyanat, Melamin, Carbodiimid, etc.) aufweist, wahlweise zusätzlich insbesondere mit anorganischen Hilfsstoffen (z. B. SiOx, usw.) und/oder mit Release Agents versehen ist. Dieser Schutzlack kann vollflächig oder nur in Teilbereichen auf die Oberfläche des Kunststoffteils und/oder auf dem
Kunststoffteil vorhandenen Schichten aufgebracht sein. Weiter ist es möglich, nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses noch ein oder mehrere weitere Schichten auf das Kunststoffmaterial und/oder die Folie zum Ausbilden des Kunststoffteils aufzubringen. Auch hierzu werden vorzugsweise ein oder mehrere der vorgehend beschriebenen Verarbeitungsprozesse eingesetzt, beispielsweise Siebdruck, Digitaldruck, Laminieren, Kaschieren, Tiefziehen, Spritzgießen oder Extrusion.
Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um eine Laminierfolie oder
Transferfolie.
Eine Transferfolie wird hierbei von einer Folie gebildet, bei der die Trägerschicht von den ein oder mehreren Dekorschichten ablösbar ist und insbesondere noch ein oder mehrere Ablöseschichten aufweist. Durch den Einsatz einer derartigen Folie ergibt sich der Vorteil, dass ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorlagen durch das Einbringen von Störstellen hier besonders einfach gelingt, insbesondere aufgrund der im Schichtaufbau vorgesehenen ein oder mehreren Ablöseschichten.
Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
Die Schichtdicke der Trägerschicht beträgt vorzugsweise zwischen 10 pm und 200 pm, weiter bevorzugt zwischen 25 pm und 75 pm.
Die ein oder mehreren Dekorschichten der Folie bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Lackschicht, welche mit ein oder mehreren Farbstoffen und/oder Pigmenten eingefärbt ist. Weiter sind die ein oder mehreren Dekorschichten der Folie jeweils vorzugsweise von ein oder mehreren der folgenden Schichten gebildet:
Eine Dekorschicht kann von einer Metallschicht und/oder mehreren, insbesondere unterschiedlichen Metallschichten, insbesondere unterschiedlicher Farbe gebildet werden. Die unterschiedlichen Farben der Metallschicht können durch eine Einfärbung des Metalls durch eine lasierende Farbschicht und/oder auch durch die Eigenfarbe des Metalls hervorgerufen sein.
Eine Dekorschicht kann von einer Reflektionsschicht, insbesondere bestehend aus ein oder mehreren H RI- (H RI = High Refraction Index) oder LRI- (LRI = Low Refraction Index) Schichten gebildet werden. Als HRI-Schichten werden vorzugsweise ZnS oder SiOx-Schichten eingesetzt.
Eine Dekorschicht kann von einer Reliefschicht aufweisend ein optisch aktives Oberflächenrelief gebildet werden.
Diese Reliefschicht besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen oder UV- härtbaren Lack, in welchen mittels eines Prägewerkzeugs das optische aktive Oberflächenrelief abgeformt ist.
Bei dem optisch aktiven Oberflächenrelief handelt es sich vorzugsweise um eine diffraktive Struktur, insbesondere ein Hologramm, um eine Mattstruktur, insbesondere eine isotrope oder anisotrope Mattstruktur, eine refraktive Struktur, vorzugsweise eine Mikrolinsenstruktur, ein Beugungsgitter Nullter Ordnung.
Eine Dekorschicht kann von einem Dünnfilmelement, welches ein Farbkippeffekt durch Interferenz generiert und/oder eine Schicht zur Generierung von Farbeffekten im Durchlicht mittels Plasmonen-Resonanz gebildet werden, beispielsweise einer transluzenten Metallschicht, in welcher eine Reliefstruktur mit einer Periode unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts abgeformt ist oder welche gemäß einem Raster mit einer Periode unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes strukturiert ist.
Die vorgenannten Dekorschichten können in der Folie in beliebiger Kombination miteinander kombiniert sein. Die Dekorschichten können hierbei in der Folie jeweils vollflächig, jedoch auch partiell und musterförmig vorliegen.
Die Dekorschichten weisen vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 0,01 pm und 20 pm auf.
Das Kunststoffteil kann für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden: So ist es vorteilhaft, wenn das Kunststoffteil im Automotive-Bereich, insbesondere als äußeres Karosserieteil oder als äußeres Anbauteil oder als Teil des Interieurs eines
Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, im Consumer Electronics-Bereich oder im
Hausgeräte-Bereich, insbesondere als Chassis-Teil eines elektronischen oder elektrischen Geräts, in der Möbelindustrie, beispielsweise als Möbelteil, in der Verpackungsindustrie, beispielsweise als Verpackungsfolie eingesetzt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Folie
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Folie
Fig. 3 verdeutlicht schematisch einen
Verarbeitungsprozess
Fig. 4a bis Fig. 4c zeigen jeweils eine Schnittdarstellung eines
Kunststoffteils
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen schematische Darstellungen zur
Verdeutlichung der Fierstellung eines
Kunststoffteils
Fig. 7a zeigt eine schematische Darstellung zur
Verdeutlichung der Fierstellung eines
Kunststoffteils.
Fig. 7b zeigt eine Schnittdarstellung des Kunststoffteils nach Fig. 7a.
Fig 8a zeigt eine schematische Darstellung zur
Verdeutlichung der Fierstellung eines
Kunststoffteils.
Fig. 8b zeigt eine Schnittdarstellung des Kunststoffteils nach Fig. 8a. Fig 9a zeigt eine schematische Darstellung zur
Verdeutlichung der Herstellung eines
Kunststoffteils.
Fig. 9b zeigt eine Schnittdarstellung des Kunststoffteils nach Fig. 9a.
Fig. 1 und Fig. 2 verdeutlichen beispielhaft den Aufbau einer Folie. Die Folie wird vorzugsweise von einer Transferfolie oder Laminierfolie gebildet. Weiter ist es auch möglich, dass die Folie, wie bereits oben ausgeführt, auch einschichtig aufgebaut ist.
Bei der Folie gemäß Fig. 1 handelt es sich um eine Transferfolie. Die Folie 10 nach Fig. 1 weist eine Trägerschicht 1 1 , eine Ablöseschicht 13, ein oder mehrere Schutzschichten 14, ein oder mehrere Dekorschichten 12 und ein oder mehrere Kleber- und/oder Haftvermittlungsschichten 15 auf. Die Folie weist eine vordere Hauptfläche 1 1 1 und ein rückseitige Hauptfläche 1 12 auf.
Unter Hauptfläche wird eine äußere Begrenzungsfläche eines Körpers
verstanden, welcher nicht nur eine untergeordnete Flächenausdehnung besitzt.
Die Trägerschicht 1 1 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, welcher sich gut mit dem aufgebrachten Kunststoffmaterial verbindet. Die Trägerschicht 1 1 kann hierbei einseitig oder beidseitig lackiert, bedampft und/oder grundiert werden, um insbesondere die Zwischenschichthaftung zum hierauf aufgebrachten
Kunststoffmaterial zu verbessern.
Die Trägerschicht 1 1 besteht vorzugsweise aus PET. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein PET-Trägermaterial, welches für den nachfolgenden
Verarbeitungsprozess„optimiert“ ist. So kann für eine bessere Tiefziehfähigkeit ein flexibles, tiefziehfähiges PET-Trägermaterial zum Einsatz kommen. Für eine bessere UV-Beständigkeit kann ein UV-stabilisiertes PET-Trägermaterial verwendet werden.
Weiter ist auch möglich, dass die Trägerschicht 1 1 aus einem anderen Material, insbesondere ABS oder ABS-PC oder PC oder PMMA oder Polyurethan oder TPU oder TPE besteht. Weiter ist es auch möglich, dass die Trägerschicht aus ein oder mehreren Teilschichten besteht, welche vorzugsweise aus einem der
vorgenannten Materialien besteht. Abhängig vom Verarbeitungsprozess ist es hierbei vorteilhaft, die Trägerschicht 11 aus einem Material zu wählen, welches elastisch oder starr ist, sich auflöst, ablöst und/oder aufschmilzt.
Die Schichtstärke der Trägerschicht 1 1 beträgt vorzugsweise zwischen 10 pm bis 500 pm, weiter bevorzugt zwischen 25 pm und 150 pm.
Die Ablöseschicht 13 besteht vorzugsweise aus einem Wachs, wahlweise
lösungsmittelhaltig oder wässrig (z. B. PE, Cellulose). Weiter ist auch vorteilhaft, wenn die Ablöseschicht 13 aus einem vernetzbaren OH-funktionalisierten Acrylat, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid besteht. Die Ablöseschicht kann hierbei weiter auch aus einer Kombination derartiger Materialien bestehen. Die Schichtstärke der Ablöseschicht 13 beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 pm und 5 pm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 pm und 3 pm. Auf die Ablöseschicht 13 kann weiter auch verzichtet werden, wenn die an der Trägerschicht 11 angrenzenden Schichten der Folie 10 entsprechend formuliert sind, dass die Zwischenschichthaftung zwischen diesen Schichten derart gering ist, dass ein Ablösen dieser Schichten von der Trägerschicht 11 ohne Zerstören dieser Schichten möglich ist. Weiter ist es auch möglich, dass nicht nur eine Ablöseschicht
13 in der Folie 10 vorgesehen ist, sondern zwei oder mehr Ablöseschichten 13 vorgesehen sind.
Die Schutzschicht 14 besteht vorzugsweise aus einer Schutzlackschicht. Dieser Schutzlack besteht vorzugsweise aus einem unvernetzten Acrylat, Polyurethan und/oder UV-vernetzbaren oder ehern isch-vernetzbaren Acrylat, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid. Der Schutzlackschicht können weiter auch anorganische Hilfsstoffe, insbesondere SiOx und„Release Agents“ zugesetzt sein.
Die Schutzschicht 14 kann weiter auch aus ein oder mehreren Schutzlackschichten bestehen, wobei jede dieser Schutzlackschichten vorzugsweise einen Schutz vor speziellen Umwelteinflüssen bietet.
Die Schichtdicke der Schutzschicht 14 beträgt vorzugsweise zwischen 1 pm und 10 pm, weiter bevorzugt zwischen 2 pm und 6 pm.
Auf die Schutzschicht 14 kann weiter auch verzichtet werden. Dies, da beim
Fierstellungsprozess für das Kunststoffteil im Weiteren auf die Folie 10 ein
Kunststoffmaterial aufgebracht wird, welches die Schutzfunktion der Schutzschicht
14 für die nachfolgenden ein oder mehreren Dekorschichten 12 übernehmen kann. Die ein oder mehreren Dekorschichten 12 sind vorzugsweise aus ein oder mehreren Lackschichten aufgebaut.
Diese Lackschichten beinhalten vorzugsweise ein oder mehrere mittels eines
Farbstoffs oder eines Pigments eingefärbte Schichten. Diese weisen insbesondere ein unvernetztes Acrylat, Polyurethan, vernetzbare OH-funktionalisierbare Acrylate, insbesondere Isocyanat, Melamin, Carbodiimid als Bindemittel, Farbstoffe und/oder Pigmente, insbesondere organische oder anorganische Pigmente und/oder
Zusatzstoffe wie Dispergieradditive auf.
Als Pigmente können hierbei auch optisch variable Pigmente, insbesondere
Flüssigkristallpigmente, Interferenzschichtpigmente oder diffraktive Pigmente zum Einsatz kommen. Weiter können neben dem Einsatz von Farbstoffen und/oder Pigmenten auch Farbstoffe und/oder Pigmente eingesetzt werden, welche über lum ineszierende und/oder phosphorisierende Eigenschaften verfügen.
Weiter können die Dekorschichten 12 auch aus ein oder mehreren der hierfür vorgenannten Schichten bestehen, also insbesondere auch aus Echtmetallschichten, beispielsweise einer aufgedampften Schicht aus Chrom, Zinn, Aluminium, Kupfer, Indium, Silber oder Gold bestehen.
Die einzelnen Dekorschichten 12 können sowohl flächig als auch partiell im Sinne einer dekorativen Gestaltung und/oder im Sinne einer optischen und/oder
elektrischen Funktion aufgebracht werden.
Die Schichtstärke einer Dekorschicht 12 beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 pm und 20 pm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 pm und 10 pm. Die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 besteht vorzugsweise aus mindestens einer Lackschicht, und je nach Einsatzgebiet insbesondere„Automotive“, „Consumer Electronics“,„Verpackung“ und deren technischen Anforderungen, insbesondere Lichtstabilität, können die entsprechenden Lackaufbauten variieren. Vorzugsweise besteht die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 hierbei aus einer Heißkleberschicht, insbesondere enthaltend Polyvinylchlorid (PVC),
niedrigschmelzendes Acrylat, Polyurethan.
Die Schichtstärke der Kleber und/oder Haftvermittlungsschicht 15 beträgt
vorzugsweise zwischen 0,5 pm bis 10 pm, bevorzugt zwischen 1 pm und 4 pm.
Auf die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 kann weiter auch verzichtet werden.
Fig. 2 zeigt den Schichtaufbau einer Laminierfolie 10. Diese Laminierfolie umfasst eine Trägerschicht 11 , eine Haftvermittlungsschicht 16, ein oder mehrere
Schutzschichten 14, ein oder mehrere Dekorschichten 12 sowie ein oder mehrere Kleber- und/oder Haftvermittlungsschichten 15.
Die in Fig. 2 gezeigte Laminierfolie ist grundsätzlich wie die in Fig. 1 gezeigte
Transferfolie aufgebaut, bis auf, dass anstelle der Ablöseschicht 13 die
Haftvermittlerschicht 16 vorgesehen ist.
Die Trägerschicht 11 , die Schutzschicht 14, die ein oder mehreren Dekorschichten 12 sowie die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 ist hierbei wie die
Trägerschicht 12, die Schutzschicht 14, die ein oder mehreren Dekorschichten 12 und die Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht 15 nach Fig. 1 aufgebaut, sodass diesbezüglich auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen wird. Die Haftvermittlungsschicht 16 verbessert die Zwischenschichthaftung zwischen den ein oder mehreren Dekorschichten 12 und der Trägerschicht 11. Die
Haftvermittlungsschicht 16 besteht vorzugsweise aus einem hochvernetzbaren Acrylatsystem, insbesondere Melamin oder Isocyanat.
Die Schichtstärke der Haftvermittlerschicht 16 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 gm und 10 gm, weiter bevorzugt zwischen 1 gm und 4 gm.
Fig. 3 verdeutlicht nun den grundsätzlichen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils mittels einer Extrudiervorrichtung 50:
Zunächst wird eine Folie 10, vorzugsweise die Folie 10 nach Fig. 1 und/oder Fig. 2 bereitgestellt, welche eine Trägerschicht, insbesondere die Trägerschicht 11 und ein oder mehrere Dekorschichten, insbesondere die Dekorschichten 12 aufweist. Neben diesen Schichten kann die Folie 10 noch ein oder mehrere weitere Schichten aufweisen, wie oben anhand von Fig. 1 und Fig. 2 erläutert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Folie lediglich aus der Trägerschicht 11 und einer Dekorschicht 12 oder der Trägerschicht 11 und mehreren Dekorschichten 12 besteht oder dass die Folie lediglich als einschichtige Folie vorliegt, beispielsweise als einschichtiges opakes oder transluzentes Kunststoffmaterial oder als einschichtige Metallfolie beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer.
Die Folie 10 wird, wie in Fig. 3 gezeigt, einem Verarbeitungsprozess zugeführt. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 handelt es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess. Hierzu wird einem Extruder 52 aus einem
Vorratsbehälter 51 ein Kunststoffgranulat 21 zugeführt. Das Kunststoffgranulat 21 wird im Extruder 52 aufgeschmolzen und ein
aufgeschmolzenes Kunststoffmaterial 20 mit Drücken zwischen 10 bar bis 300 bar bzw. 700 bar sowie Temperaturen zwischen 60°C und 300°C extrudiert.
Bei dem Kunststoffmaterial 20 handelt es sich um ein extrusionsfähiges
Kunststoffmaterial, insbesondere enthaltend PC, ABS, PMMA, PP und/oder PS.
Das Kunststoffmaterial 20 ist hierbei vorzugsweise transparent oder transluzent. Es ist jedoch auch möglich, dass das Kunststoffmaterial 20 über opake optische
Eigenschaften verfügt, d. h. insbesondere die Transparenz des Kunststoffmaterials im sichtbaren Wellenlängenbereich weniger als 80 %, weiter bevorzugt weniger als 90 %, weiter bevorzugt weniger als 99% beträgt. Weiter ist es auch vorteilhaft, wenn das Kunststoffmaterial 20 eingefärbt ist und/oder das Kunststoffmaterial 20 über streuende Eigenschaften verfügt.
Die Folie 10 wird nun vorzugsweise vor dem Zuführen zu dem Verarbeitungsprozess mit Sollbruchstellen versehen und, wie in Fig. 3 gezeigt, dem Extrusionsprozess zugeführt. So wird, wie in Fig. 3 gezeigt, das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 auf die Folie 10 aufgebracht und sodann die Folie 10 mit dem aufgebrachten, noch flüssigen Kunststoffmaterial 20 in einen Walzenspalt zwischen zwei
Extrusionswalzen 53 eingeführt. Durch die Extrusionswalzen 53 wird sodann das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 gegen die Folie 10 gepresst. Durch die hier auftretenden hohen Temperaturen und Drücke wird das Erscheinungsbild der Folie 10 im Bereich der Störstellen vorzugsweise gegenüber dem Bereich ohne Störstellen optisch erkennbar verändert, wie bereits oben beschrieben.
Der Walzenabstand zwischen den Extrusionswalzen 53 liegt hierbei vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm, weiter bevorzugt zwischen 50 pm und 200 pm. Wie bereits oben ausgeführt, liegt die Temperatur des aufgeschmolzenen
Kunststoffmaterials beim Verpressen gegen die Folie 10 vorzugsweise zwischen 60°C und 300°C, weiter bevorzugt zwischen 210 und 240 °C.
Diese Prozessparameter werden hierbei abhängig von dem gewählten
Kunststoffmaterial 20 und der Folie 10 entsprechend so eingestellt, dass, wie oben dargelegt, vorzugsweise die oben beschriebenen, optisch erkennbaren
Veränderungen in der Folie bewirkt werden, insbesondere derart eingestellt, dass durch lokales Wölben und/oder Verformen der Folie 10 im Bereich der Störstelle durch Zerreißen der Folie 10 der ein oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Bereich der Störstelle, und/oder durch Ablösen von ein oder mehreren
Dekorschichten 12 der Folie 10 im Bereich der Störstelle und/oder durch
Vergrößerung einer lokalen Durchtrennung und/oder plastischen Verformung der Folie 10 der ein oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie im Bereich der
Störstellen die Störstellen optisch erkennbar sind und insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekt optisch erkennbar sind.
Weiter ist es möglich, dass die Extrusionswalzen 53 ein oder mehrere
Oberflächenreliefe aufweisen, beispielsweise ein mattes und/oder glänzendes und/oder geprägtes und/oder gebürstetes Oberflächenrelief aufweisen und durch die entsprechende Profilierung von ein oder beiden Extrusionswalzen 53 noch zusätzlich in die Oberflächen des Kunststoffteils entsprechende Profilierungen während des Verarbeitungsprozesses abgeprägt werden. Die Extrusionswalzen können dabei auf ihrer mit dem Kunststoffmaterial in Berührung kommenden Oberfläche ein
einheitliches Oberflächenrelief aufweisen oder alternativ benachbart zueinander unterschiedliche Flächenbereiche mit jeweils unterschiedlichen Oberflächenreliefen oder auch weitestgehend glatten Bereichen aufweisen. Damit können dann lokal unterschiedliche Oberflächen auf dem Kunststoffteil erzeugt werden, beispielsweise Matt/Glanz-Effekte oder nur lokal begrenzt vorliegende optisch und/oder taktil wahrnehmbare Oberflächenreliefe oder nicht reliefierte glatte Bereiche.
Vorzugsweise wird nach der Durchführung des Verarbeitungsprozesses mindestens noch ein Folgeverarbeitungsprozess durchgeführt, um die optischen Effekte des Kunststoffteils zu verstärken, zu verändern oder zu optimieren, das einzubringende Material zu schützen sowie den Anforderungen spezieller Industrien gerecht zu werden.
In die Folie 10, insbesondere in die Trägerschicht 11 und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten 12, werden während und/oder vor dem Extrusionsvorgang durch unterschiedlichste Arten der Vorbearbeitung Störstellen eingebracht. Dies geschieht vorzugsweise vor dem Zusammenführen der Folie 10 und des Kunststoffmaterials 20 im Extrusionsprozess.
Anhand der Figuren Fig. 4a bis Fig. 4c werden nun beispielshaft verschiedene Möglichkeiten erläutert, Störstellen einzubringen.
Eine grundsätzliche Möglichkeit zur Einbringung von Störstellen besteht darin, Sollbruchstellen in ein oder mehrere Schichten der Folie 10 einzubringen. Die Sollbruchstellen werden hierbei durch lokale mechanische Beschädigungen oder Schwächung von ein oder mehreren Schichten der Folie 10, insbesondere der Trägerschicht 11 und/oder ein oder mehrere der Dekorschichten 12 eingebracht.
Eine Möglichkeit hierzu besteht beispielsweise darin, mittels eines
Schneidewerkzeugs oder Stanzwerkzeugs ein oder mehrere Schichten der Folie 10 partiell oder vollständig im Bereich der jeweiligen Sollbruchstelle zu durchtrennen.
Die Sollbruchstelle kann hierbei sowohl eine punktförmige laterale Ausformung, insbesondere bei Einsatz eines Stanzwerkzeugs, und/oder eine linienförmige laterale Ausdehnung, insbesondere bei Einsatz eines Schneidwerkzeugs aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Kunststoffteils 1 , bei dessen Herstellung derartige Störstellen 61 in die Folie 10 eingebracht worden sind, ist in Fig. 4a gezeigt:
Das Kunststoffteil 1 nach Fig. 4a weist die Folie 10 mit der Trägerschicht 11 und den ein oder mehreren Dekorschichten 12 auf, von denen in Fig. 4a lediglich eine
Dekorschicht 12 beispielhaft gezeigt ist. Weiter weist das Kunststoffteil 1 das
Kunststoffmaterial 20 auf.
Im Bereich der als Sollbruchstellen ausgebildeten Störstellen 61 liegen in dem Verarbeitungsprozess Löcher vor, entweder durch das bereits erfolgte Durchtrennen der Folie 10 beim Einbringen der Sollbruchstellen und/oder durch entsprechendes Aufreißen der Sollbruchstellen in diesem Bereich durch die dort vorgenommene „Schwächung“ der Folie 10 sowie die im Verarbeitungsprozess hierauf einwirkenden hohen Drücke/Temperaturen. Durch diese„Löcher“ kann während des
Verarbeitungsprozesses Kunststoffmaterial 20 auf die Seite des Kunststoffteils 1 gelangen, welche der Seite, auf der das Kunststoffmaterial 20 aufgebracht wird, gegenüberliegt.
Das Kunststoffmaterial 20 kann sich so an diesen Stellen an der gegenüberliegenden Oberfläche des Kunststoffteils 1 ausbreiten, wodurch in dem Randbereich der Störstellen 61 , wie auch in Fig. 4a angedeutet, die Folie 10 und insbesondere die Dekorschicht 12 entsprechend ausgewölbt und/oder ausgefranst wird und somit entsprechend lokal Änderungen der Lage und/oder Ausrichtung von
Flächenbereichen der Dekorschicht 12 im Bereich der Störstellen 61 bewirkt wird. Anstelle eines Einbringens der Störstellen 61 mittels eines Schneidewerkzeugs oder Stanzwerkzeugs kann eine„Schwächung“ von ein oder mehreren Schichten der Folie 10 weiter auch beispielsweise mittels eines Kratzwerkzeugs, beispielsweise eine Bearbeitung mittels einer Drahtbrüste, oder auch mittels Bestrahlung und/oder mittels einer chemischen Vorbearbeitung bewirkt werden, wie bereits oben dargelegt.
Die Intensität dieser Bearbeitungsschritte wird hierbei so gewählt, dass sich an den bearbeiteten Stellen die Dekorschichten 12 ablösen und/oder Sollbruchstellen entstehen, die dann während des Bearbeitungsprozesses zu einem entsprechenden Aufreißen und/oder Durchtrennen des Schichtpakets der Folie 10 in diesem Bereich und in der Folge zu einer optischen Erkennbarkeit der hierdurch bewirkten Störstellen führen.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Folie 10 größere Durchgriffe (regelmäßig und/oder unregelmäßig) aufweist, damit das Kunststoffmaterial 20 zwischen die Folien 10 dringen kann und sich keine Bereiche ohne Flaftverbund bilden können.
Weiter ist es zur Einbringung von Störstellen vorteilhaft, ein oder mehrere
Biegestellen in die Folie 10 einzubringen. Dies wird im Folgenden anhand der Figuren Fig. 4b und Fig. 4c verdeutlicht:
Zur Einbringung von Störstellen 62 wird hierbei die Folie 10 ein oder mehrfach derart verbogen, dass in der Folie ein oder mehrere Biegestellen eingebracht werden, in deren Bereich ein oder mehrere Schichten der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt und/oder gebrochen werden und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten 12 von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt wird. In Fig. 4b ist nun ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem Störstellen 62 in Form von Biegestellen in die Folie 10 eingebracht sind, in deren Bereich ein oder mehrere Schichten der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt sind: Fig. 4b zeigt das
Kunststoffteil 10 mit dem Kunststoffmaterial 20 und der Folie 10, welche die
Trägerschicht 11 und ein oder mehrere Dekorschichten 12 umfasst, von denen in Fig. 4b aus Vereinfachungsgründen lediglich eine Dekorschicht 12 gezeigt ist. Wie in Fig. 4 angedeutet, ist im Bereich der Störstellen 62 die Trägerschicht 11 und die Dekorschicht 12 der Folie 10 durch Biegen plastisch verformt, sodass im Bereich der Biegestellen ein oder mehrere der Dekorschichten 12 in ihrer Lage und/oder
Ausrichtung lokal verändert worden sind und insbesondere, wie in Fig. 4b
verdeutlich, entsprechend lokale Flächenbereiche der Dekorschicht 12 gegenüber der, der Folie 10 gegenüberliegenden Hauptfläche des Kunststoffteils 1 verkippt sind.
Die Biegestellen können hierbei insbesondere durch Zerknittern der Folie 10, durch Knicken der Folie 10, durch Falten der Folie 10 und/oder Verdrehen der Folie 10 eingebracht werden. Die Biegestellen weisen hierbei vorzugsweise eine linienförmige Ausformung auf und können entsprechend durch die Auswahl des Biegewerkzeugs sowohl bezüglich ihrer lateralen Ausdehnung als auch des einzubringenden
Biegeradius bestimmt werden. Weiter ist es auch möglich, durch gezieltes Zuführen der Folie 10 ein entsprechendes Einbringen von Biegestellen in die Folie 10 zu erzielen, beispielsweise indem iterativ der Bahnzug verändert wird oder ein
Verdrehen der Folie durch entsprechende Zuführung bewirkt wird.
Wie in Fig. 4b verdeutlicht, wird die durch die Störstellen 62 bewirkte plastische Verformung durch das Kunststoffmaterial 20„konserviert“ und entsprechend „stabilisiert“. Weiter ist es auch möglich, dass im Bereich der Biegestellen durch den
entsprechenden Bruch und/oder Schwächung von ein oder mehreren Schichten der Folie 10 ein entsprechendes„Aufreißen“ des Schichtpakets der Folie 10 während des Verarbeitungsprozesses ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4a bewirkt wird und hierdurch auch, unter Umständen, teilweise Sollbruchstellen in ein oder mehrere der Dekorschichten 12 bewirkt werden, welche ähnliche optische Auswirkungen wie die Sollbruchstellen nach Fig. 4b bewirken.
Weiter ist es auch möglich, dass, wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4c verdeutlicht, im Bereich der Biegestellen eine lokale Ablösung von ein oder mehreren Dekorschichten im Verarbeitungsprozess bewirkt wird: So zeigt das
Ausführungsbeispiel nach Fig. 4c das Kunststoffteil 1 mit dem Kunststoffmaterial 20 und der Folie 10 umfassend die Trägerschicht 11 sowie ein oder mehrere
Dekorschichten 12, von denen in Fig. 4c aus Vereinfachungsgründen eine
Dekorschicht 12 gezeigt ist:
Wie dort gezeigt, ist im Bereich der Störstellen 62 durch die entsprechende
Schwächung der Zwischenschichthaftung zwischen der Trägerschicht 11 und der Dekorschicht 12 in diesen Bereichen durch die Biegebelastung ein partielles Ablösen der Dekorschicht 12 durch die Druckbelastung im Verarbeitungsprozess bewirkt worden. Im Bereich der Störstellen 62 sind so Teilbereiche der Dekorschicht 12 vorgesehen, welche aufgrund des Ablösens eine deutliche Veränderung der räumlichen Lage/Ausrichtung gegenüber Bereichen der Dekorschicht 12 aufweisen, welche nicht einer entsprechenden Biegebelastung ausgesetzt worden sind. So sind beispielsweise im Bereich der Störstellen 62 die Flächennormale der Dekorschicht 12 entsprechend gegenüber der der gegenüberliegenden Flauptfläche des
Kunststoffteils 1 verkippt, wodurch sich entsprechend optische Veränderungen bezüglich der Reflektionseigenschaften des Kunststoffteils in diesem Bereich ergeben.
Durch das Einbringen von Biegestellen ist es damit möglich, Effekte gemäß Fig. 4b, Effekte gemäß Fig. 4c und/oder Effekte gemäß Fig. 4a zu erzielen und hierdurch im Bereich der Störstellen entsprechende optisch erkennbare Veränderungen und insbesondere Tiefen- und/oder 3D-Effekte und/oder Transparenzeffekte im
Kunststoffteil zu bewirken.
Zur Fierstellung der Biegestellen kann die Folie vor dem Einbringen in das
Kunststoffmaterial ein oder mehrfach um eine Achse, insbesondere die Längsachse mechanisch verdreht werden. Dies kann unter unterschiedlichen Winkeln erfolgen, was ein unterschiedliches Erscheinungsbild der hierdurch eingebrachten Störstellen in einem darauffolgenden Auswalzen des Materials ermöglicht. Die Geschwindigkeit der Verdrehung sowie die Durchlaufgeschwindigkeit des Extrudats haben Einfluss auf das hierdurch bewirkte optische Erscheinungsbild der Störstellen.
Besonders vorteilhaft ist es hier, dass bei einer Verdrehung von 180° und
entsprechendem Dekorschichtaufbau je nach Verdrehung die Farbigkeit der
Dekorschichten 12 wechselt und sich so eine entsprechende Änderung des optischen Erscheinungsbildes zeigt.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn eine Folie 10 eingesetzt wird, welche bei Betrachtung von der Vorder- und/oder Rückseite ein unterschiedliches optisches
Erscheinungsbild erzeugt. So kann beispielsweise als Folie 10 eine farbige metallisierte Folie eingesetzt werden, welche lediglich auf der Vorderseite durch eine weitere lasierende Dekorschicht auf der Metallschicht eingefärbt ist, so dass die Folie bei Betrachtung von vorne im Auflicht beispielsweise einen goldfarbigen Eindruck und bei rückseitiger Betrachtung im Auflicht einen silbermetallischen Eindruck vermittelt.
Die Folie 10 kann hierbei flach und mit gleichmäßiger Spannung oder auch mit seitlicher variierender Spannung/Zug eingebracht werden. Durch seitlich variierende Spannung/Zug ist es hierbei möglich, durch entsprechendes Zusammenwirken mit den thermischen Bedingungen und/oder der Fließgeschwindigkeit des
Kunststoffmaterials aus dem Extruder 52 sowie dem Walzendruck und Abstand der Extruderwalzen 53 eine zufällige und/oder regelmäßige Einbringung von Störstellen zu bewirken. Die Spannung und/oder der Zug der Folie 10 kann manuell und/oder mittels entsprechender maschineller Folienzuführungsvorrichtungen variiert werden. Insbesondere ist es möglich, die Spannung und/oder den Zug der Folie 10 willkürlich mit manuellen Eingriffen zu modifizieren. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, die Zuführgeschwindigkeit und/oder den Zuführwinkel der Folie mittels gezielter Ansteuerung einer Folienzuführungsvorrichtung zu modifizieren.
Beispielsweise können entsprechende Stellmotoren oder andere Aktoren und Stellglieder der Folienzuführungsvorrichtung mit einem entsprechenden Programm gesteuert werden. Dieser Effekt kann weiter durch ein lokales Aufschmelzen von Schichten der Folie 10 und/oder einem lokalen Aufschwemmen und/oder
Wegdrücken von Schichten der Folie 10 durch das Kunststoffmaterial 20 verstärkt werden. Weiter kann variiert werden, in welcher Position die Folie im
Kunststoffmaterial 20 zum Liegen kommt, insbesondere beispielsweise in der Mitte des Kunststoffteils 1 , in dessen Randbereich oder auch vollflächig.
Bei sämtlichen obigen Ausführungsformen kann bei der Einbringung der Folie 10 in das Kunststoffmaterial 20 die Folie in verschiedenster Art zugeführt werden:
gespannt/weitestgehend glattgestrichen, gestaucht/stark deformiert,
ungespannt/straff, verdreht, usw. Dies kann je nach gewünschtem Effekt gleichmäßig oder ungleichmäßig erfolgen. Beispielsweise wird die Folie zu Beginn locker und verknittert und in der darauffolgenden Phase gespannt eingeführt, wobei dies entsprechend iterativ wiederholt werden kann.
Weiter ist es auch möglich, dass die Folie und das Kunststoffmaterial 20 derart zusammengeführt werden, dass die Folie 10 auf der Vorder- und/oder Rückseite des Kunststoffmaterials 20 und/oder einfach oder mehrfach nebeneinander liegt. Flierzu ist es auch möglich, im Verarbeitungsprozess nicht nur eine Folie 10, sondern zwei oder mehrere unterschiedliche Folien 10 mit dem Kunststoffmaterial 20
zusammenzuführen. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn diese Folien 10 ein unterschiedliches optisches Erscheinungsbild aufweisen.
Weiter ist es auch möglich, dass Folien 10 mehrfach übereinander dem
Verarbeitungsprozess zugeführt werden und so beispielsweise im
Verarbeitungsprozess das Kunststoffmaterial 20 im Verarbeitungsprozess mit zwei oder mehreren Folien 10 in Kontakt gebracht wird. Beispielsweise wird auf der Vorder- und der Rückseite jeweils eine Folie 10 vorgesehen, und damit ein
Verbundkörper bestehend aus dem Kunststoffmaterial 20 und zwei oder mehrere, vorzugsweise von dem Kunststoffmaterial 20 umhüllte Folien 10 geschaffen wird.
Durch das Verfahren werden insbesondere die Folgen optischer Effekte erzielt:
Grundsätzlich entsteht im fertigen Extrudat durch das zusätzlich eingebrachte Material, d. h. die ein oder mehreren Folien 10 und das Einbringen der Störstellen 61 , 62 spezielle optische Effekte insbesondere ein Tiefeneffekt.
Der Tiefeneffekt kann hierbei durch die unterschiedlichen Einbringungsarten der Störstellen 61 , 62 sowie die unterschiedlichen Einbringungsarten der Folie 10 im Verarbeitungsprozess variieren. Wird die Folie 10 im Kunststoffteil (eher) an der Unterseite positioniert, so entsteht hierdurch ein viel stärkerer Tiefeneffekt, als wenn die Folie 10 im Kunststoffteil (eher) an der Vorderseite liegt.
Vorzugsweise wird hierbei ein Tiefeneffekt in Form eines„Faltenwurfs“ oder eines Reliefbildes mit ausgeprägten Flöhen und Tiefen angestrebt.
Durch entsprechendes Einbringen von Biegestellen lassen sich weitere Effekte in Form einer Abfolge von Wellen erzielen, die hintereinander auftreten, klein/groß sowie konvex/konkav ausgebildet sein können und weiter auch entsprechend gezielt über die Fläche verteilt in ihrer Größe variiert sein können.
Die Ausprägung des Tiefeneffekts und/oder 3D-Effekts und/oder Transparenzeffekts wird durch die Größe und Lageveränderung von Teilbereichen ein oder mehrerer der Dekorschichten 12 im Bereich der Störstellen bewirkt, welche durch entsprechende Einstellung der Stärke der Verbiegungen, Verdrehungen sowie der Stärken und Größe der eingebrachten Störstellen lokal verstärkt oder abgeschwächt werden kann.
Weitere Tiefeneffekte werden dadurch bewirkt, dass im Bereich der Störstellen sich die Lage von ein oder mehreren Dekorschichten 12 im Volumen des
Kunststoffmaterials 20 lokal ändert. Dies wirkt optisch so, als würde die Dekorschicht 12 bzw. die Dekorschichten 12 bereichsweise in dem Kunststoffmaterial in
unterschiedlichen Höhen„schweben“.
Der Tiefeneffekt wird weiter auch durch einen realen Schattenwurf innerhalb des Kunststoffteils bewirkt. Wird das Kunststoffmaterial 20 transparent oder transluzent gewählt und die Folie an der Vorderseite des Kunststoffmaterials eingebracht, wirft diese einen Schatten auf die auf der Rückseite des Kunststoffmaterials 20 liegenden Schicht des Kunststoffteils. Wird in einem weiteren Verarbeitungsschritt
beispielsweise mittels Siebdruckes eine Lackschicht im Hintergrund, d. h. auf die Rückseite aufgebracht, welche diesen Schattenwurf gut zur Geltung kommen lässt, unterstreicht dies nochmals den Tiefeneffekt.
Auch der Lasierungsgrad des Kunststoffmaterials 20 beeinflusst den optischen Tiefeneffekt. Liegt so die Folie 10 vollkommen an der Oberfläche des
Kunststoffmaterials 20, ist sie klar erkennbar. Liegt sie jedoch in tieferen Bereichen, so erscheint sie an dieser Stelle - abhängig vom Lasierungsgrad des
Kunststoffmaterials - diffus, so dass entsprechende Tiefeneffekte entstehen.
Grundsätzlich ergibt sich damit, dass Tiefeneffekt sowie Schattenbildung bei zunehmender Schichtdicke des Kunststoffmaterials 20 im Kunststoffteil 1 zunehmen.
Vorzugsweise erfolgt eine Koextrusion. Liegt die Folie 10 auf einer Oberfläche des Kunststoffmaterials 20, ist diese vor äußeren Einflüssen nicht geschützt. Eine
Koextrusion führt zu einer kompletten Ummantelung der Folie 10, insbesondere der ein oder mehreren Dekorschichten 12, und führt hierbei insbesondere zu folgenden Vorteilen:
So wird zum einen ein kompletter Schutz der ein oder mehreren Dekorschichten erzielt. Weiter weist die gesamte Oberfläche des Extrudats die gleiche
Materialbeschaffenheit auf. Weiter werden weitere Verarbeitungsschritte wie
Siebdruck, Digitaldruck, Heißprägen, Kaltprägen, Thermotransferdruck,
Thermoformen, Hinterspritzen erleichtert. So wird insbesondere eine einheitliche Lackanbindung und eine glatte, homogene Oberfläche geschaffen, welche
beispielsweise eine gute Ansaugung in einer Siebdruckmaschine gewährleistet. Die Koextrusion kann hierbei direkt im Verarbeitungsprozess stattfinden. Dabei sind auch verschiedene Materialkombinationen je nach Anforderungen denkbar. Wie dies beispielsweise Fig. 5 verdeutlicht:
Fig. 5 verdeutlicht im Ausführungsbeispiel, bei dem eine Folie 10 umfassend die Trägerschicht 11 und mindestens eine Dekorschicht 12 in dem Verarbeitungsprozess beidseits in Kontakt mit dem Kunststoffmaterial 20 gebracht wird. Dies wird vorzugsweise dadurch verwirklicht, dass der Extrusionsprozess gemäß Fig. 3 derart modifiziert wird, dass das Kunststoffmaterial 20 vor dem Einlaufen der Folie 10 in den Walzenspalt der Extrusionswalzen 53 nicht nur auf einer Seite mit dem
aufgeschmolzenen Kunststoffmaterial 20 in Kontakt gebracht wird, sondern beidseitig auf die Folie 10 das Kunststoffmaterial 20 aufgebracht wird.
Weiter ist es auch möglich, dass diese Koextrusion nicht direkt im
Verarbeitungsprozess, sondern in einem Folgeverarbeitungsschritt stattfindet.
Neben der Verwendung desselben Kunststoffmaterials ist hier auch möglich, dass auf den beiden Seiten der Folie 10 verschiedene Kunststoffmaterialien aufgebracht werden. So kann beispielsweise auf der einen Seite ein Kunststoffmaterial 20 bestehend aus ABS und auf der anderen Seite ein Kunststoffmaterial 20 bestehend aus PC aufgebracht werden.
Neben und/oder nach der Koextrusion können weitere Folgeverarbeitungsschritte stattfinden. Besonders vorteilhaft ist hier eine nachträgliche Bedruckung,
beispielsweise mittels Siebdruck oder Digitaldruck, um, wie oben erläutert,
Tiefeneffekte zu verstärken sowie weitere Farbeffekte und/oder Transparenzeffekte und/oder Flinterleuchtungseffekte und/oder Flaptikeffekte sowie Oberflächenfinishes, insbesondere matt, glänzend, zu generieren. Tiefziehen, Hinterspritzen, Fluten, Lackieren, Lasermarkieren, Beschneiden, Polieren, Säubern, Qualitätskontrollen sind weitere mögliche Weiterverarbeitungsschritte einzeln oder in Kombination.
Im Folgenden werden mehrere Beispiele für die Umsetzung des Verfahrens beschrieben:
Beispiel 1 :
Die Folie 10 weist als obere Dekorschicht 12 eine elastische, insbesondere in Gelb eingefärbte Farbschicht und als zweite, darunter liegende Dekorschicht 12 eine Aluminiumschicht auf. Die Folie 10 vermittelt damit von der Vorderseite betrachtet im Auflicht einen gold-metallischen Farbeindruck, bei Betrachtung von der Rückseite einen silber-metallischen Farbeindruck.
Diese Folie 10 wird beispielsweise mit einem Schneidewerkzeug zur Einbringung von Sollbruchstellen eingeschnitten und beispielsweise mittels Falten und/oder
Zerknüllen und/oder Zerknittern derart bearbeitet, dass eine Vielzahl von Biegestellen in die Folie eingebracht werden. Diese Bearbeitung erfolgt in diesem Beispiel insbesondere manuell. Nachdem auf diese Weise eine Vielzahl von Störstellen in die Folie 10 eingebracht worden ist, wird dies dem Extrusionsprozess nach Fig. 3 zugeführt, wobei als Kunststoffmaterial 20 ein flüssiges, transparentes PC eingesetzt wird.
Im Ergebnis zeigen sich aufgrund der in den Figuren Fig. 4a bis Fig. 4c erläuterten Effekte eine Vielzahl neuer Designeffekte und eine starke Tiefenwirkung, trotz der glatten Oberfläche des Kunststoffteils 1 auf der der Folie 10 gegenüberliegenden Hauptfläche des Kunststoffteils 1. Beispiel 2:
Als Folie 10 wird eine Folie bestehend aus einer tiefziehfähigen PET-Folie als Trägerschicht 11 , einer lasierenden Farbschicht als erste Dekorschicht 12 und eine Chromschicht als darunterliegende zweite Dekorschicht 12 verwendet.
Diese Folie wird in den Verarbeitungsprozess nach Fig. 3 eingebracht und hierbei beim Einbringen und während des Extrusionsprozesses mehrfach verdreht, um so Störstellen in die Folie 10 einzubringen. Dies geschieht vorzugsweise wechselseitig von links nach rechts in einem Bereich des Drehwinkels von 0° bis 180°, in einem Takt von 3 Sekunden. Nach einem Zeitraum von ca. 12 Sekunden wird die Folie 10 einmal um 360° gewendet (also zweimal um 180° verdreht) und anschließend wird dieser Ablauf iterativ wiederholt. Dabei wird zufällig oder pseudo-zufällig die
Spannung der Folie 10 beim Einführen in den Walzenspalt der Extrusionswalzen 53 variiert. Der Walzenabstand beträgt hierbei 0,5 mm, bei einer Fließgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials 20 von 4,8 m pro Minute.
Als Kunststoffmaterial 20 wird hier ein transluzentes ABS verwendet, welches wie oben bereits anhand von Fig. 3 erläutert in aufgeschmolzenem und damit flüssigem Zustand in Kontakt mit der Folie 10 gebracht wird.
In einem darauffolgenden Schritt wird das so gefertigte Kunststoffteil aus dem
Flauptextruder mit einem weiteren kleinen Extruder koextrudiert. In diesem befindet sich ein transparentes PC, welches in einer Stärke von 0,5 mm auf das Kunststoffteil aufgetragen wird. So entsteht eine Kunststoffplatte aus mehreren Schichten mit einer Materialstärke von 1 mm. Das transparente PC bildet hierbei die oberste Schicht des Extrudats und gleichzeitig ist die Folie 10 durch die Koextrusion komplett ummantelt und von äußeren Einflüssen geschützt. Das so gefertigte Kunststoffteil wird anschließend als Plattenware konfektioniert und im Siebdruck an der Vorderseite, das heißt der vorderen Hauptfläche, welche durch das transparente PC- Kunststoffmaterial gebildet wird, vollflächig mit einem lösemittelhaltigem Hybridlack, insbesondere einem glänzenden Klarlack bedruckt und somit geschützt. Die Dicke dieser Lackschicht liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 pm und 20 pm, wie beispielsweise bei 10 pm.
Anschließend wird diese Lackschicht musterförmig nochmals im Siebdruck mit einem lösemittelhaltigem Hybridlack, insbesondere einem matten Haptiklack bedruckt. Die Schichtdicke dieser Lackschicht liegt vorzugsweise zwischen 5 bis 50 pm, weiter bevorzugt zwischen 20 pm und 25 pm. Durch den vollflächigen glänzenden schützenden Klarlack und den musterförmig vorliegenden matten Haptiklack ergeben sich optisch erkennbare Matt/Glanz-Effekte und taktil erfassbare Rauh/Glatt-Effekte.
Das nach Durchführung dieses Verarbeitungsprozesses hergestellte Kunststoffteil ist in Fig. 6 verdeutlicht:
Dieses Kunststoffteil weist die Kunststofffolie 10 mit der Trägerschicht 11 und den beiden Dekorschichten 12, das in dem Verarbeitungsprozess nach Fig. 3 hierauf aufgebrachte Kunststoffmaterial 20 aus einem transluzenten ABS, das hierauf koextruierte Substrat 30 aus einem transparenten PC-Kunststoffmaterial, die hierauf aufgedruckte transparente Lackschicht 32 und der hierauf aufgedruckten Lackschicht 33 auf. Die obere Dekorschicht 12 wird von einer in Form eines Dekors strukturierten Farblackschicht und die untere Dekorschicht 12 von einer Chromschicht gebildet.
Die Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 hat eine Schichtdicke von beispielsweise 500 pm, das Substrat 30 eine Schichtdicke von beispielsweise 500 pm, die Lackschicht 32 hat beispielsweise eine Schichtdicke von 20 pm und die Lackschicht 33 aus dem matten Haptiklack hat beispielsweise eine Schichtdicke zwischen 20 pm und 25 pm.
Die Folie 10 und deren Trägerschicht 11 sowie die Dekorschichten 12 weisen eine Schichtdicke in dem bereits oben angeführten Bereich auf und sind damit wesentlich dünner als die Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 ausgebildet. Aufgrund des Einbringens der Störstellen sind die Dekorschichten 12, wie auch anhand der Figuren Fig. 4a bis Fig. 4c verdeutlicht, entsprechend mit bereichsweise
unterschiedlicher räumlicher Lage und Ausrichtung innerhalb des Volumens der Schicht aus dem Kunststoffmaterial 20 angeordnet, so dass hierdurch die bereits oben beschriebenen optischen Effekte, insbesondere Tiefeneffekte,
Transparenzeffekte und Farbeffekte generiert werden.
So ist beispielsweise in gewissen Bereichen das Dekor der oberen Dekorschicht 12 auf der unteren Dekorschicht 12 ersichtlich und in anderen Bereichen lediglich die optische Wirkung der unteren Dekorschicht 12 sichtbar. Je nach Winkel und
Spannung bei der Einbringung, beispielsweise überlappend/glatt,
gespannt/gestaucht, kann das Dekor der oberen Dekorschicht 12 und die
Chromoberfläche der unteren Dekorschicht 12 auch optisch miteinander in
Wechselwirkung treten, beispielsweise klar abgegrenzt nebeneinander oder in sich überlappenden Teilbereichen vorgesehen sein. Durch die mittige Lage der Folie 10 in dem Gesamtaufbau des Kunststoffteils wird der optische Tiefeneffekt weiter verstärkt. Dies wird zusätzlich durch den Siebdruck auf der Vorderseite des
Kunststoffteils, insbesondere die in Form eines Dekors aufgedruckte Lackschicht 33 verstärkt.
So werfen sowohl die Dekorschichten 12 als auch das siebgedruckte Dekor der Lackschicht 33 als Schichten mit vergleichsweise geringer Transparenz einen Schatten auf den Untergrund. Je nach Spannung der Folie 10 beim Einbringen wird eine Faltung der Folie 10 in unterschiedlichster Form und Größe bewirkt, und von großen, einzelnen Falten mehrfach konzentrierten kleinen Falten, und so aufgrund der hierdurch eingebrachten Störstellen entsprechend variierende, optisch variable Effekte generiert.
Beispiel 3:
Wie anhand Fig. 7a verdeutlicht, wird zunächst eine Platte 31 aus einem
vorzugsweise transparenten Polycarbonat auf der Vorderseite musterförmig mit einer farbigen Lackschicht 32, vorzugsweise im Siebdruck bedruckt. Die Platten 31 weisen vorzugsweise eine Schichtdicke von 750 pm auf. Die Lackschicht 32 wird
vorzugsweise in eine Schichtdicke von 1 pm bis 20 pm, bevorzugt von 5 pm bis 15 pm, beispielsweise von 10 pm aufgedruckt. Bei dem Lack handelt es sich
vorzugsweise um ein einkomponentiges Acrylatsystem.
Anschließend wird hierauf vollflächig eine Lackschicht 33 aufgedruckt, bei der es sich vorzugsweise um eine vollflächige, matte sowie transparente Schutzlackschicht handelt. Als Lack wird vorzugsweise ein lösemittelbasierter Hybridlack verwendet.
Der Lack wird vorzugsweise in einer Schichtstärke von 1 pm bis 20 pm, bevorzugt von 5 pm bis 15 pm, beispielsweise von 10 pm aufgedruckt.
Das derart hergestellte Substrat 30 wird anschließend über eine Tiefziehform bei einer Werkzeugtemperatur von etwa 100° Celsius und einer Verformungstemperatur von ca. 140° Celsius verformt. Optional werden Prozesse wie Fräsen und UV- Bestrahlen, Beschneiden, Reinigen usw. durchgeführt. In einem darauffolgenden Schritt werden, wie bereits oben erläutert, in die Folie 10 mit der Trägerschicht 11 und den ein oder mehreren Dekorschichten 12,
beispielsweise eine Dekorschicht 12 gebildet von einer Chromschicht, Störstellen eingebracht, beispielsweise durch entsprechendes Verknittern, Falten, Schneiden, Stanzen, usw.
Anschließend wird die so vorbehandelte Folie 10 am Rand bereichsweise mit einer Kleberschicht 40, beispielsweise Polyimid-Aufklebern mit einer Schichtdicke von 50 pm, versehen und damit auf der Rückseite des thermoverformten Substrats 30 befestigt. Weiter ist es auch möglich, dass die Störstellen in die Folie 10 erst nach dem Befestigen auf dem Substrat 30 eingebracht werden und/oder das Einbringen der Störstellen in die Folie 10 vor und nach dem Befestigen erfolgt. Es ist durchaus vorteilhaft, beispielsweise Sollbruchstellen mittels eines Schneidewerkzeugs erst nach dem Befestigen der Folie 10 auf dem Substrat 30 einzubringen.
Nach dieser Vorbehandlung wird das Substrat 30 mit der Folie 10 in eine
Spritzgussform eingelegt und bei einer Werkzeugtemperatur von 65° Celsius mit dem Kunststoffmaterial 20, beispielsweise einem transparenten Polycarbonat hinterspritzt.
Beim Spritzgussprozess wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial 20 auf die Folie 10 aufgebracht und durch die beim Spritzgussprozess herrschenden
Temperaturen und Drücke die Folie 10 entsprechend optisch im Bereich der
Sollbruchstellen verändert, wie bereits oben anhand von Fig. 4a bis Fig. 4c
verdeutlicht.
Die Folie 10 ist beim Spritzgussprozess somit zwischen dem Substrat 30 und dem hinterspritzten Substrat, gebildet von dem Kunststoffmaterial 20, eingeschlossen und wird beim Spritzgussprozess, wie bereits oben erläutert, in ihrer räumlichen Lage und Ausrichtung im Volumen des Kunststoffmaterials lokal unterschiedlich positioniert.
Dieser Effekt ist beispielhaft in Fig. 7b verdeutlicht: Fig. 7b zeigt das Kunststoffteil nach Durchführung des Spritzgussprozesses: Das Kunststoffteil weist an der
Oberseite das Substrat 30 mit der Platte 31 und den Lackschichten 32 und 33 auf. Sodann folgt der Verbund aus Kunststoffmaterial 20 und Folie 10. Hierbei sind, wie in Fig. 7b angedeutet, im Bereich der Störstellen die räumliche Lage sowie Ausrichtung der Trägerschicht 11 und der einen oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Volumen des Kunststoffmaterials 20 verändert, wodurch die bereits oben erläuterten optischen Effekte, insbesondere ein optischer Tiefeneffekt generiert wird.
Das hierdurch gefertigte Kunststoffteil weist optisch einen sehr starken Tiefeneffekt sowie Schatteneffekt auf. Dies, da sich die Folie 10 in der Tiefe des Substrats bestehend aus dem Kunststoffmaterial 20 verteilt und so die im oberen Bereich dieses Substrats liegenden Bereiche der Folie 10 ein Schatten auf die im unteren Bereich dieses Substrats liegenden Bereiche der Folie 10 werfen.
Aufgrund der lichtdurchlässigen Schichten der Folie 10, beispielsweise der
Trägerschicht 11 und der oberen Dekorschicht 12 aus einer lasierenden Farbschicht, kann das Kunststoffteil in den Bereichen, in denen kein deckender,
lichtundurchlässiger Siebdruck-Lack aufgebracht wurde, hinterleuchtet werden. Beim Hinterleuchten ergeben sich interessante Lichtspiele durch die Teilbereiche der Dekorschicht 12 und/oder Folie 10, die sich in der Tiefe des Volumens des
Kunststoffmaterials 20 verteilen. Die Lichteffekte können optisch unterschiedliche neuartige Erscheinungsbilder aufweisen. Insbesondere entstehen durch die unterschiedliche Lage der Folien-Teile im Kunststoffmaterial unterschiedliche
Lichtbrechungen und Reflexionen. Ein weiterer besonderer Lichteffekt kann durch unterschiedliche Transparenz durch mehr oder weniger häufig übereinanderliegende Folienteile entstehen, was in unterschiedlich starken Transparenzgraden in den jeweiligen Bereichen resultiert. Letztendlich können diese Lichteffekte einzeln als auch in Kombination auftreten.
Beispiel 4:
Das gemäß Beispiel 2 hergestellte Kunststoffteil mit dem bedruckten Substrat 30 und der im Kunststoffmaterial 20„fließenden“ Folie 10 wird als Grundmaterial in einem Weiterverarbeitungsschritt individualisiert und/oder personalisiert. Hieraus werden beispielsweise Visitenkarten oder andere persönliche Artikel gefertigt. Für
Visitenkarten werden aus dem Grundmaterial entsprechende Karten, beispielsweise im Scheckkartenformat gestanzt und/oder gelasert. Anschließend erfolgt eine Personalisierung mittels Heißprägen und/oder Digitaldruck und/oder
Lasermarkierung und/oder Stanzen usw.
Beispiel 5:
Als Folie 10 wird eine Folie bestehend aus einer tiefziehfähigen PET-Folie als Trägerschicht 11 , einer lasierenden Farbschicht als erste Dekorschicht 12 und eine Aluminiumschicht als darunterliegende zweite Dekorschicht 12 verwendet. Die Folie weist somit ein orange-metallisches bzw. goldfarbenes Erscheinungsbild auf.
Die Folie 10 wird manuell dem Extrusionsprozess nach Fig. 3 zugeführt, wobei als Kunststoffmaterial 20 ein flüssiges, transparentes PC eingesetzt wird, welches wie oben bereits anhand von Fig. 3 erläutert in aufgeschmolzenem und damit flüssigem Zustand in Kontakt mit der Folie 10 gebracht wird. Dabei wird zufällig oder pseudo zufällig oder nicht zufällig die Spannung der Folie beim Einführen in den Walzenspalt zwischen den beiden Extrusionswalzen 35 variiert. Das Kunststoffmaterial 20 weist eine Schichtdicke von beispielsweise 750 pm auf. Der Walzenabstand beträgt hierbei 0,5 mm, bei einer Fließgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials 20 von 4,8 m pro Minute.
Das so gefertigte Kunststoffteil wird nach einem Abkühlschritt als Plattenware 31 konfektioniert und im Siebdruck auf der Rückseite, das heißt an der hinteren
Hauptfläche des Kunststoffteils, welche durch das transparente PC- Kunststoffmaterial sowie durch die metallorangene Folie gebildet wird, musterförmig im Siebdruck mit einem Farblack 32, insbesondere mit einem lösemittelhaltigen schwarzen Lack, bevorzugt zwei Mal bedruckt. Der Lack wird vorzugsweise in einer Schichtstärke von 1 pm bis 20 pm, bevorzugt in einer Schichtstärke von 5 pm bis 15 pm, beispielsweise in einer Schichtstärke von 10 pm aufgedruckt.
Anschließend wird die Vorderseite, das heißt die vordere Hauptfläche des
Kunststoffteils, welche durch das transparente PC-Kunststoffmaterial sowie durch die metallorangene Folie gebildet wird, musterförmig im Siebdruck mit einem Farblack, insbesondere mit einem lösemittelhaltigen weißen Lack 33 bedruckt. Der Lack wird vorzugsweise in einer Schichtstärke von 1 pm bis 20 pm, bevorzugt in einer
Schichtstärke von 5 pm bis 15 pm, beispielsweise in einer Schichtstärke von 10 pm aufgedruckt.
Das derart hergestellte Kunststoffteil wird anschließend über eine Tiefziehform bei einer Werkzeugtemperatur von etwa 80°C bis 120°C, bevorzugt 100°Cund einer Verformungstemperatur von etwa100°C bis 180°C, bevorzugt 140°C verformt.
Anschließend wird das verformte Kunststoffteil beschnitten, insbesondere gefräst und gereinigt. In einem darauffolgenden Schritt wird eine weitere Folie 10, insbesondere mit Trägerschicht 11 und darauf angeordneten Dekorschichten 12 bereitgestellt. Wie bereits oben erläutert, werden dann in diese weitere Folie, beispielsweise ähnlich wie die bereits oben erwähnte orange-metallischen Folie, Störstellen eingebracht, beispielsweise durch entsprechendes Verknittern, Falten, Schneiden, Stanzen, usw. Es besteht auch die Möglichkeit, diese weitere Folie ohne Störstellen einzubringen.
Anschließend wird die so vorbehandelte weitere Folie am Rand bereichsweise mit einer Kleberschicht, beispielsweise Polyimid-Aufklebern mit einer Schichtdicke von etwa 50 pm, versehen und damit auf der Rückseite des thermoverformten
Kunststoffteils befestigt. Weiter ist es auch möglich, dass die Störstellen in die Folie erst nach dem Befestigen auf dem Kunststoffteil eingebracht werden und/oder das Einbringen der Störstellen in die Folie vor und nach dem Befestigen auf dem
Kunststoffteil erfolgt. Es ist vorteilhaft, beispielsweise Sollbruchstellen mittels eines Schneidewerkzeugs erst nach dem Befestigen der Folie auf dem Kunststoffteil einzubringen.
Nach dieser Vorbehandlung wird das Kunststoffteil mit der weiteren Folie in eine Spritzgussform eingelegt und bei einer Werkzeugtemperatur von etwa 40°C bis 90°C, bevorzugt 65°C mit dem Kunststoffmaterial, beispielsweise einem
transparenten Polycarbonat hinterspritzt. In einem weiteren Schritt wird das
Kunststoffteil mit der weiteren Folie noch auf der Vorderseite mit Polyurethan überflutet.
Beim Spritzgussprozess wird das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial auf die weitere Folie und auf das Kunststoffteil aufgebracht und durch die beim
Spritzgussprozess herrschenden Temperaturen und Drücke die Folie entsprechend optisch im Bereich der Sollbruchstellen verändert, wie bereits oben anhand von Fig. 4a bis Fig. 4c verdeutlicht.
Die weitere Folie ist beim Spritzgussprozess somit zwischen dem Kunststoffteil und dem eingespritzten Kunststoffmaterial, eingeschlossen und wird beim
Spritzgussprozess, wie bereits oben erläutert, in ihrer räumlichen Lage und
Ausrichtung im Volumen des Kunststoffmaterials lokal unterschiedlich positioniert.
Dieser Effekt ist beispielhaft in Fig. 8b verdeutlicht: Fig. 8b zeigt das Kunststoffteil nach Durchführung des Spritzgussprozesses: Das Kunststoffteil weist an der
Oberseite das Substrat 30 mit der Platte 31 und den Lackschichten 32 und 33 auf. Sodann folgt der Verbund aus Kunststoffmaterial 20 und Folie 10. Hierbei sind, wie in Fig. 8b angedeutet, im Bereich der Störstellen die räumliche Lage sowie Ausrichtung der Trägerschicht 11 und der einen oder mehreren Dekorschichten 12 der Folie 10 im Volumen des Kunststoffmaterials 20 verändert, wodurch die bereits oben erläuterten optischen Effekte, insbesondere ein optischer Tiefeneffekt generiert wird.
Das hierdurch gefertigte Kunststoffteil weist optisch einen sehr starken Tiefeneffekt sowie Schatteneffekt auf. Dies, da sich die Folie 10 in der Tiefe des Substrats bestehend aus dem Kunststoffmaterial 20 verteilt und so die im oberen Bereich dieses Substrats liegenden Bereiche der Folie 10 ein Schatten auf die im unteren Bereich dieses Substrats liegenden Bereiche der Folie 10 werfen.
Aufgrund der lichtdurchlässigen Schichten der Folie 10, beispielsweise der
Trägerschicht 11 und der oberen Dekorschicht 12 aus einer lasierenden Farbschicht, kann das Kunststoffteil in den Bereichen, in denen kein deckender,
lichtundurchlässiger Siebdruck-Lack aufgebracht wurde, hinterleuchtet werden. Beim Hinterleuchten ergeben sich interessante Lichtspiele durch die Teilbereiche der Dekorschicht 12 und/oder Folie 10, die sich in der Tiefe des Volumens des Kunststoffmaterials 20 verteilen. Die Lichteffekte können optisch unterschiedliche neuartige Erscheinungsbilder aufweisen. Insbesondere entstehen durch die unterschiedliche Lage der Folien-Teile im Kunststoffmaterial unterschiedliche
Lichtbrechungen und Reflexionen. Ein weiterer besonderer Lichteffekt kann durch unterschiedliche Transparenz durch mehr oder weniger häufig übereinanderliegende Folienteile entstehen, was in unterschiedlich starken Transparenzgraden in den jeweiligen Bereichen resultiert. Letztendlich können diese Lichteffekte einzeln als auch in Kombination auftreten.
Beispiel 6:
Die auf der Trägerschicht 1 1 der Folie 10 befindlichen Dekorschichten 12 sind partiell mit einem anspritz-instabilen Haftvermittler 16 (z. B. Schmelzkleber) auf der Trägerschicht 1 1 angeordnet, welcher im gewünschten Design, musterförmig oder flächig auf die Folie, insbesondere auf die der Trägerschicht 1 1 zugewandten Seite der Dekorschichten aufgebracht wird. Das heißt, diese Haftvermittler- Schicht ist zwischen Trägerschicht 1 1 und den Dekorschichten 12 angeordnet. „Anspritz-instabil“ heißt in diesem Falle, dass dieser Haftvermittler 16
insbesondere bei den bei einem Spritzgussprozess auftretenden Drücken und Temperaturen thermisch und mechanisch instabil ist und sich insbesondere beim Auftreffen von verflüssigtem Spritzgussmaterial ebenfalls verflüssigt und weggeschwemmt wird. Insbesondere ist der anspritz-instabile Haftvermittler 16 deutlich weniger thermisch und mechanisch stabil als Bereiche der Dekorschicht 12 ohne diesen anspritz-instabilen Haftvermittler 16 in demselben
Spritzgussprozess. Die Folie kann rückseitig, d.h. mit der Trägermaterialseite, auf ein weiteres Trägermaterial 1 1 , beispielsweise Polycarbonat, PMMA oder ABS, aufkaschiert sein.
In einem Spritzgussprozess werden die Stellen, an denen sich der anspritz- instabile Haftvermittler 16 befindet (durch die Wärmeeinwirkung und/oder den Spritzgussdruck) vom Trägermaterial 20 und aus dem Verbund der
Dekorschichten 12 gelöst, und können so in das eingespritzte Kunststoffmaterial 11 fließen. Die restlichen anspritz-stabilen Bereiche 15 der Dekorschicht 12 bleiben hingegen in Position auf dem Trägermaterial 20. Dadurch entsteht ein Dekor mit einem zuvor festgelegten Ablöse-Dekor (die Stellen an denen der anspritz-instabile Haftvermittler 16 war), mit gleichzeitig interessanten Tiefen- und Lichteffekten, durch die dahinter schwebenden abgelösten Dekorteilchen, wie in Fig. 9b angedeutet.
Bezugsziffernliste:
I Kunststoffteil
10 Folie
I I Trägerschicht
12 Dekorschicht
13 Ablöseschicht
14 Schutzschicht
15 Kleber- und/oder Haftvermittlungsschicht
16 Haftvermittlerschicht
20 Kunststoffmaterial
21 Kunststoffgranulat
30 Substrat
31 Platte
32 Lackschicht
33 Lackschicht
40 Kleberschicht
50 Extrudiervorrichtung
51 Vorratsbehälter
52 Extruder
53 Extrusionswalze
61 Störstelle
62 Störstelle
I I I Hauptfläche
112 Hauptfläche

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffteils (1), umfassend die Schritte,
- Bereitstellen einer Folie (10),
- zumindest bereichsweises Aufbringen zumindest eines
Kunststoffmaterials (20) auf die Folie (10) in einem Verarbeitungsprozess,
- Einbringen von Störstellen (61,62) in die Folie (10) derart, dass die Störstellen (61,62) nach dem Verarbeitungsprozess, insbesondere durch das Kunststoffmaterial (10), optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D-Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Folie (10) mindestens eine Trägerschicht (11) und mindestens eine Dekorschicht (12) aufweist oder dass die Folie (10) einschichtig ausgebildet ist, insbesondere aus einer Schicht Kunststoff oder Metall oder Papier.
3. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial (20) vor Aufbringen auf die Folie (10) aufgeschmolzen wird und beim Aufbringen des Kunststoffmaterials (20) das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) in Kontakt mit der Folie (10) gebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) derart auf die Folie (10) aufgebracht wird, dass das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial (20) die Folie auf zu mindestens einer Flauptfläche (111, 112) zumindest
bereichsweise bedeckt, vorzugsweise vollflächig bedeckt und/oder umhüllt.
5. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Folie (10) im Verlauf des Verarbeitungsprozesses durch das Kunststoffmaterial (20) allseitig umhüllt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, insbesondere enthaltend PET, ABS, PMMA, PP, PS ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial (20) ein transparentes oder transluzentes Kunststoffmaterial ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial (20) ein optisch streuendes Kunststoffmaterial ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial (20) eine Glasübergangstemperatur zwischen 60 °C und 300 °C, vorzugsweise zwischen 90 °C und 150 °C aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Kunststoffmaterial mit einem Druck zwischen 10 bar und 700 bar, vorzugsweise zwischen 10 bar und 300 bar und/oder in einer Temperatur zwischen 60° C und 300° C, insbesondere zwischen 210° C und 240° C, gegen die Folie (10) gepresst wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Störstellen (61 ,62) vor und/oder während des
Verarbeitungsprozesses eingebracht werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Störstellen (61,62) vor dem Aufbringen des Kunststoffmaterials (20) in die Folie (10) eingebracht werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Störstellen (61,62) durch bereichsweises Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten (12) von der Trägerschicht (11) und/odereiner lokalen Veränderung der Lage von Teilbereichen ein oder mehrere
Dekorschichten, insbesondere einer lokalen Verkippung gegen eine Hauptfläche des Kunststoffteils, und/oder einer lokalen Durchtrennung von ein oder mehreren Dekorschichten (12) optisch erkennbar sind.
14. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Störstellen (61, 62) in dem Verarbeitungsprozess durch die dort herrschenden Bedingungen, insbesondere Druck und/oder Temperatur, verändert werden, insbesondere durch Verwölben und/oder Verformen der Folie (10) im Bereich der Störstellen (61, 62), durch
Zerreißen der Folie (10) oder ein oder mehrere Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen (61, 62), durch Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen und/oder Vergrößerung einer lokalen Durchtrennung und/oder plastischen Verformung der Folie oder ein oder mehrere der Dekorschichten (12) der Folie im Bereich der Störstellen, vorzugsweise um mehr als 15 Prozent, weiter bevorzugt um mehr als 40 Prozent, weiter bevorzugt um mehr als 60 Prozent.
15. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass durch das Aufbringen des Kunststoffmaterials das optische
Erscheinungsbild des Kunststoffteils im Bereich der Störstellen verändert wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass während des Verarbeitungsprozesses ein oder mehrere der Dekorschichten (12) der Folie im Umkreis der Störstellen (61, 62) zerstört werden oder weitgehend zerstört werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass während des Verarbeitungsprozesses durch thermische und/oder mechanische und/oder chemische Einflüsse das optische Erscheinungsbild der Folie (10) im Bereich der Störstellen gegenüber einem Bereich ohne Störstellen optisch erkennbar verändert wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die im Bereich der eingebrachten Störstellen erfolgte lokale optische Veränderung der Folie durch das verfestigte Kunststoffmaterial konserviert wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass ein oder mehrere erste Störstellen (61) der Störstellen von
Sollbruchstellen gebildet werden, wobei beim Einbringen der ersten
Störstellen durch mechanische Beschädigung von ein oder mehreren Schichten der Folie (10) Sollbruchstellen in mehreren Schichten der Folie, insbesondere in ein oder mehrere der Dekorschichten der Folie eingebracht werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet ,
dass zum Einbringen der ersten Störstellen (61) ein oder mehrere
Schichten der Folie (10) zumindest teilweise durchtrennt werden, insbesondere mechanisch, insbesondere durch Schneiden, Stanzen, Kratzen, Gravieren, zumindest teilweise getrennt werden, und/oder mittels Bestrahlung, insbesondere mittels eines Lasers, eines Elektronenstrahls oder einer thermischen Quelle und/oder chemisch, insbesondere mittels Ätzen zumindest teilweise durchtrennt und/oder geschwächt werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 20,
dadurch gekennzeichnet ,
dass ein oder mehrere erste Sollbruchstellen sich voneinander
unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung oder Flächenform, den durchgetrennten Schichten und/oder der Tiefe der Durchtrennung von Schichten der Folie unterscheiden.
22. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass ein oder mehrere zweite Störstellen (62) der Störstellen von
Biegestellen gebildet werden, wobei beim Einbringen der zweiten
Störstellen (62) insbesondere ein oder mehrere Schichten der Folie (10) im Bereich der Biegestellen durch Biegen plastisch verformt und/oder gebrochen werden und/oder durch Biegen ein lokales Ablösen von ein oder mehreren Dekorschichten der Folie von zumindest einer angrenzenden Schicht der Folie bewirkt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die zweiten Störstellen (62) durch lokales Verbiegen der Folie (10), insbesondere durch Knicken und/oder Falten und/oder Verdrehen der Folie eingebracht werden.
24. Verfahren nach Anspruch 22 und oder 23,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Folie (10) zum Einbringen der Störstellen ein oder mehrfach zu mindestens um 180° verdreht wird und die Folie zumindest zwei
Dekorschichten (12) mit unterschiedlichem optischen Erscheinungsbild aufweist, die von unterschiedlichen Flauptflächen (111,112) der Folie im Auflicht und/oder im Durchlicht sichtbar sind.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 und 24,
dadurch gekennzeichnet ,
dass ein oder mehrere zweite Störstellen sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der lateralen Flächenausdehnung und/oder Flächenform, der plastischen Verformung und/oder gebrochenen Schichten und/oder im lokalen Biegeradius der Folie und/oder einer der Dekorschichten der Folie im Bereich der Störstelle.
26. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Störstellen (61) gemäß einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster oder zufällig oder pseudozufällig eingebracht werden.
27. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass beim Verarbeitungsprozess zwei oder mehr unterschiedliche
Kunststoffmaterialien (20) auf die Folie (10) aufgebracht werden, insbesondere auf gegenüberliegende Flauptflächen (111,112) der Folie aufgebracht werden.
28. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , dass dem Verarbeitungsprozess die Folie (10) zwei oder mehrfach zugeführt wird.
29. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Extrusionsprozess und bei dem Kunststoffmaterial um ein Extrusionsmaterial des
Extrusionsprozesses handelt.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kunststoffmaterial (20) vor den Extrusionswalzen in Kontakt mit der Folie (10) gebracht wird.
31. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass es sich bei dem Verarbeitungsprozess um einen Prozess ausgewählt aus: Spritzgussprozess, Laminier-Prozess, Tiefziehprozess handelt.
32. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass nach Durchführung des Verarbeitungsprozesses noch ein oder mehrere weitere Schichten (31, 32,33) auf das Kunststoffmaterial (20) und oder die Folie (10) zum Ausbilden des Kunststoffteils aufgebracht werden.
33. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Folie eine Transferfolie oder Laminierfolie ist.
34. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Trägerschicht der Folie ausgewählt ist aus: PTT, PCM, PMM
35. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Trägerschicht (11) der Folie eine Schichtdicke zwischen 10 pm bis 200 pm aufweist.
36. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Dekorschicht (12) der Folie oder ein oder mehrere der
Dekorschichten (12) ausgewählt sind aus: Lackschicht, insbesondere enthaltend ein oder mehrere Farbmittel und oder Pigmente, Metallschicht, insbesondere aus mehreren unterschiedlichen Metallen, Reflexionsschicht, insbesondere bestehend aus ein oder mehreren HRI oder LRI Schichten, Reliefschicht aufweisend ein optisch aktives Oberflächenrelief,
insbesondere eine diffraktive Struktur, ein Hologramm, eine Mattstruktur, eine refraktive Struktur, insbesondere Mikrolinsenstruktur, ein
Beugungsgitter nullter Ordnung, ein Dünnfilmelement, welches einen Farbkippeffekt durch Interferenz generiert, eine Schicht zur Generierung von Farbeffekten im Durchlicht mittels Plasmonen-Resonanz.
37. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die ein oder mehreren Dekorschichten partiell musterförmig oder vollflächig insbesondere in eine Schichtstärke zwischen 0,1 pm und 20 pm ausgebildet sind.
38. Dekoriertes Kunststoffteil, insbesondere hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 37,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kunststoffteil (1) eine Folie (10) und ein auf die Folie zumindest bereichsweise in einem Verarbeitungsprozess aufgebrachtes
Kunststoffmaterial (20) aufweist, wobei in die Folie Störstellen (61,62) eingebracht sind derart, dass die Störstellen (61,62) nach dem
Verarbeitungsprozess, insbesondere durch das Kunststoffmaterial (20), optisch erkennbar sind, insbesondere durch einen Tiefeneffekt und/oder 3D Effekt und/oder Transparenzeffekte optisch erkennbar sind.
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