Bedienungspanels

Die Erfindung betrifft Beschichtungen mit einer besonderen fingerführenden Haptik, die beim Berühren der Oberfläche Tastoder Streichbewegungen der Finger in eine Vorzugsrichtung lenkt. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung dieser

Oberflächen in Armaturenbrettern, Schalterkonsolen oder

Bedienungspanels zur Verbesserung der manuellen Bedienbarkeit .

In Fahrzeugen wie beispielsweise Automobilen werden zunehmend Schalterkonsolen und Schaltergruppen eingesetzt, die aus funktionalen oder designtechnischen Gründen sehr flach sind. Da häufig viele Schalter nebeneinander angeordnet sind, ist die Verwechslungsgefahr sehr hoch. Außerdem erfordert die Wahl des richtigen Knopfs die Aufmerksamkeit des Fahrers, was zu Risiken im Straßenverkehr führen kann. Üblicherweise werden zur Verbesserung der Bedienbarkeit die Schalter in

entsprechende Vertiefungen oder Erhöhungen in den

Armaturenbrettern eingesetzt. Diese haben allerdings einen gewissen Raumbedarf, der aus technischen Gründen nicht immer zur Verfügung steht oder aus ästhetischen Gründen nicht erwünscht ist.

Bekannt ist der Einsatz von mikrostrukturierten Oberflächen zur Erzeugung von optischen Effekten durch Lichtbeugung und Interferenz. So ist aus WO 2000/30869 ein Verfahren zur

Herstellung von dekorativen Beschichtungen bekannt, wobei eine mikrostrukturierte Oberfläche erzeugt wird, welche

holografische Effekte, Farb-Flop oder Entspiegelung aufweist. Zur Herstellung dieser Oberflächen wird ein Beschichtungsstoff wie z.B. ein Basislack oder ein Klarlack auf ein Substrat aufgebracht. In die noch weiche, ungehärtete Schicht werden Prägematrizen gedrückt, welche das gewünschte Muster in die Schicht prägen. Nach der Aushärtung der Schicht wird eine entsprechend strukturierte Oberfläche erhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte

Bauteile mit Elemente wie Schaltern und Reglern, die zur

Bedienung einer Maschine oder eines Apparats erforderlich sind, zur Verfügung zu stellen, insbesondere einfacher zu bedienende flache Bauteile wie Armaturenbretter,

Schalterkonsolen oder Bedienungspanels. Die Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäßen Beschichtungen gemäß

Hauptanspruch und deren Verwendung in oder auf

Armaturenbrettern, Schalterkonsolen und Bedienungspanels gemäß Nebenanspruch. Weitere Aus führungs formen werden in den

Unteransprüchen und der Beschreibung offenbart.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungen umfassen Oberflächen, welche je nach Richtung unterschiedliche Gleitreibungs ^¬ koeffizienten aufweisen. Beim Überstreichen der Oberfläche z.B. mit den Fingern müssen abhängig von der Richtung

unterschiedliche Kräfte aufgewendet werden, so dass die

Berührung unwillkürlich in Richtung des geringsten

Kraftaufwands ausgeführt wird. Auf diese Weise wird die

Berührung in eine bestimmte Richtung geführt. Dieser Effekt wird im Folgenden als Fingerführung bezeichnet.

Erfindungsgemäß weisen die Beschichtungen auf ihrer äußeren Oberfläche in zumindest einem Bereich Mikrostrukturen auf, die andere haptische Eigenschaften zeigen, insbesondere eine unterschiedliche Gleitreibung. Abhängig von der jeweiligen Anordnung der Bedienungselemente wie Regler, Taster, Knöpfe oder Schalter kann die Beschichtung unterschiedliche Muster aufweisen. So kann die Oberfläche beispielsweise entlang einer Achse, die zu den Bedienungselementen hinführt, eine geringere Gleitreibung zeigen und senkrecht zu dieser Achse eine höher Gleitreibung aufweisen. Erfindungsgemäß werden Muster eingesetzt, welche gerade Linien zum "Einfangen des Fingers" mit gebogenen Linien kombinieren, damit der Finger direkt zum betreffenden Bedienelement geführt wird .

Erfindungsgemäß sind die Mikrostrukturen auf der äußeren

Oberfläche eines beschichteten Substrats angebracht, wobei die Muster auf der oberste oder äußerste Schicht vor dem Aushärten erzeugt werden. Diese äußere Schicht kann Teil eines

Beschichtungssystems im Einschicht- und Mehrschichtaufbau sein. Bevorzugt werden UV-härtende Beschichtungsstoffe wie Klarlacke, Farblacke oder Ink et-Tinten eingesetzt. Die eingesetzten UV-härtenden Beschichtungsstoffe enthalten beispielsweise 5 bis 90% Bindemittel bezogen auf die Masse des Beschichtungsstoffs . Geeignete Bindemittel sind beispielsweise Oligomere wie aliphatische und aromatische Urethanacrylate, Polyetheracrylate und Epoxyacrylate, wobei die Acrylate mono- oder polyfunktionell sein können z.B. di-, tri- bis zu hexa- und deca-funktionell, Dipropylenglykoldiacrylat ,

Tripropylenglykoldiacrylat , Tetrahydrofurfurylacrylat ,

Isobornylacrylat , Isodecylacrylat und deren Gemische.

Weiterhin können die Beschichtungsstoffe ein oder mehrere Pigmente enthalten wie beispielsweise Pigment Yellow 213, PY 151, PY 93, PY 83, Pigment Red 122, PR 168, PR 254, PR 179, Pigment Red 166, Pigment Red 48:2, Pigment Violet 19, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Green 7, Pigment Green 36, Pigment Black 7 und Pigment White 6.

Darüber hinaus können den Beschichtungsstoffen zur Einstellung ihrer Eigenschaften weitere Additive zugesetzt werden wie beispielsweise Dispergieradditive, Entschäumer,

Photoinitiatoren und UV-Absorber. Die erfindungsgemäßen Mikrostrukturen können beispielsweise durch Prägeverfahren mit einer Negativ-Matrize oder mittels Ink et-Druckverfahren erzeugt werden.

In einer erfindungsgemäß bevorzugten Aus führungs form werden die mikrostrukturierten Oberflächen erhalten, indem die oben genannten Muster mit einer Negativ-Matrize in die äußere

Schicht geprägt werden. Zunächst wird ein UV-härtender

Beschichtungstoff z.B. ein UV-Klar- oder Farblack appliziert. Es können die üblichen, dem Fachmann geläufigen

Applikationsverfahren wie z.B. Sprühen, Spritzen, Streichen, Walzen, Rollen oder Tauchen angewendet werden. Nach der

Applikation werden Prägematrizen mit ihrer Relief aufweisenden Seite in die ungehärtete, applizierte Schicht gedrückt. Die Prägematrizen bestehen dabei aus für die Anwendung geeigneten Materialien wie beispielsweise Silikonkunststoff. Anschließend wird die Schicht durch Bestrahlen zumindest teilweise

ausgehärtet. Die Prägematrizen werden dann entfernt, die

Schicht gegebenenfalls vollständig ausgehärtet.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Aus führungs form werden mikrostrukturierten Oberflächen erhalten, indem die oben genannten Muster mittels Ink et-Druckverfahren als obere oder äußere Schicht aufgebracht werden. Dazu wird ein Klarlack oder ein pigmentierter Lack, der Inkjet-fähig ist, über einen für industrielle Anwendungen üblichen Druckkopf wie z.B.

Druckköpfe der Firmen Konica, Kyocera oder Dimatix, über

Ink et-Druck aufgebracht. Die Auftragung erfolgt über den Ink et-Druck bereits in der gewünschten Struktur, so dass keine weitere Matrize notwendig ist. Für eine Erhöhung der Schichtdicke können mehrere Köpfe dasselbe Raster drucken oder der Druckvorgang wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Profilhöhe erreicht ist. Diese Art der Auftragung kann mit einer Primer- oder Top-Coat-Schicht kombiniert werden, um die Eigenschaften der Beschichtung zu verbessern wie beispielsweise die Substrathaftung oder die Oberflächenresistenz .

Erfindungsgemäß werden KunststoffSubstrate eingesetzt, die beispielsweise hergestellt sind aus Acryl-Butadien-Styrol Copolymerisat (ABS), Acryl-Butadien-Styrol Copoly- merisat/Polycarbonat (ABS/PC) , Polycarbonat (PC) , Polypropylen (PP) , Polyethylen (PE) oder_Polyethylenterephthalat (PET) . Erfindungsgemäß bevorzugt werden eingesetzt Substrate aus Acryl-Butadien-Styrol Copolymerisat (ABS), Acryl-Butadien- Styrol Copolymerisat/Polycarbonat (ABS/PC) oder Polycarbonat.

Aufgrund der besonderen haptischen Eigenschaften weisen die erfindungsgemäß beschichteten Substrate eine Fingerführung auf. Sie sind damit besonders gut als Hilfe zur manuellen Bedienung von Regler oder Tastern geeignet, die in größerer Zahl dicht nebeneinander angeordnet sind, wie z.B. in

Bedienungspanels, Schalterkonsolen und Armaturenbrettern von Fahrzeugen. In einer weiteren Aus führungs form der Erfindung werden die beschichteten Substrate, welche auf ihrer

Oberfläche zumindest zwei mikrostrukturierte Bereiche mit jeweils unterschiedlichen Gleitreibungskoeffizienten

aufweisen, als Träger oder Verkleidung von Bedienungselementen zur Maschinensteuerung eingesetzt. Sie werden insbesondere als Armaturenbretter, Schalterkonsolen und Bedienungspanels in Fahrzeugen, bevorzugt in Automobilen eingesetzt.

Bei sehr dicht nebeneinander angeordneten Tastern oder

Schaltern ist das Auffinden einer bestimmten Taste ohne

Sichtkontakt schwierig. Die Gefahr, eine andere Taste als beabsichtigt zu drücken, ist bei dieser Anordnung

vergleichsweise groß. Die erfindungsgemäße Beschichtung des Panels weist in ausgewählten Bereichen um die einzelnen Tasten herum in Bewegungsrichtung der Finger eine geringere

Gleitreibung auf als auf den anderen Flächen. Eine entsprechende Bewegung der Finger entlang der Oberfläche ist daher innerhalb dieser Flächen wesentlich leichter. Die

Bewegung wird somit unwillkürlich geführt. Die Fingerspitze kann dabei in einem deutlich größerem Bereich aufgesetzt werden und wird direkt zur Taste gelenkt.

Fig.l und Fig. 2 zeigen den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen fingerführend mikrostrukturierten

Oberfläche. In einem gewissen Abstand zu den zu bedienenden Tasten oder Schaltern (1) beginnen parallel verlaufende

Mikrostrukturen (2), die durch auf die einzelnen Tasten (2) hinführenden Erhebungen oder Vertiefungen wie beispielsweise Rillen oder Wülste erhalten werden. Wird die Fingerspitze (3) in dem Bereich um die Tasten (1) herum auf die Oberfläche aufgesetzt und in Richtung der Tasten (1) bewegt, so wird die Bewegung der Fingerspitze (3) durch die unterschiedliche Haftreibung auf den mikrostrukturierten (2) und den glatten Bereichen der Oberfläche in eine Vorzugsrichtung, nämlich auf die Tasten hin, gelenkt.

Beispiele

Beispielformulierung 1

Herstellung der Muster

Die Formulierung wurde mit einer Walze auf einen definierten Bereich aufgetragen und kurz bei Raumtemperatur abgelüftet. Innerhalb von 5 Minuten wurde eine aus Silicon gefertigte Matrize auf die Oberfläche gedrückt und während der

Auflagezeit mit einer UV-Lampe (Fusion LH6, Hg-Strahler) mit einer Intensität von 500 mW/cm ² und einer Dosis von

1500 mW/cm ² gehärtet. Nach der Härtung wurde die Matrize vorsichtig abgezogen. Die Oberfläche ist sofort nach der Härtung einsatzbereit.

Beispielformulierung 2

Anteil [Gew.-%]

Bindemittelkomponente

Genomer 4690 (aliphatisches Urethanacrylat) 40

CN 133 (aliphatisches Triacrylat Oligomer) 20

SR 399 ( Di-pentaerythritolpentaacrylat ) 15

Macrynal SM 510 (OH-funktionelles Acrylatharz) 18

Byk 378 (Silikon-Oberflächenadditiv) 2

Irgacure 184 (Photoinitiator) 5

Härterkomponente

Desmodur N3900 (aliphatisches Polyisocyanatharz 100

auf Basis von Hexamethylendiisocyanat) Bindemittelkomponente und Härterkomponente wurden im Verhältnis Mischungsverhältnis 4:1 gemischt. Die Mischung wurde mit einer Walze auf einen definierten Bereich

aufgetragen. Innerhalb von 1 Minute wurde eine aus Silicon gefertigte Matrize auf die Oberfläche gedrückt und während der Auflagezeit mit einer UV-Lampe (Fusion LH6, Hg-Strahler) mit einer Intensität von 200 mW/cm ² und einer Dosis von 700 mW/cm ² angeliert und fixiert. Danach wurde die Matrize vorsichtig abgezogen und die Oberfläche bei 60 °C 30 Minuten lang

thermisch nachgehärtet. Die Oberfläche ist nach der

thermischen Härtung einsatzbereit.