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Title:
LAYER STRUCTURE WITH SYMBOLS WHICH CAN BE ILLUMINATED, AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/114828
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a layer structure (S) for an operating element which can be illuminated, comprising or consisting of the following layers in the specified order: A) a light-guiding flat element (3) into which light can be coupled from a light source (4) via at least one of the abutting edges of the flat element, wherein the light propagates laterally within the light-guiding flat element (3) and is at least partly emitted onto the flat element side facing the symbol layer (1); B) optionally a transparent intermediate layer (2); C) a second symbol layer (1) comprising at least one symbol; and D) optionally a protective layer (6). The invention additionally relates to the production of such a layer structure (S), to a decorative element which can be illuminated and which comprises such a layer structure (S), and to the use of the decorative element and the layer structure (S).

Inventors:
KÜNZEL ROLAND (DE)
PUDLEINER HEINZ (DE)
GLÄSSER MICHAEL (DE)
LEONHARDT KONSTANTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/083356
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
COVESTRO DEUTSCHLAND AG (DE)
International Classes:
F21V8/00
Foreign References:
DE102014112470A12016-03-03
EP1477368A12004-11-17
DE102009028937A12011-03-03
US20080066357A12008-03-20
US20120314396A12012-12-13
EP1357405A12003-10-29
DE4238123A11994-05-19
EP0500496A11992-08-26
Other References:
SCHNELL: "Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews", vol. 9, 1964, INTERSCIENCE PUBLISHERS
D.C. PREVORSEK; B.T. DEBONA; Y. KESTEN: "Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry", vol. 19, 1980, CORPORATE RESEARCH CENTER, ALLIED CHEMICAL CORPORATION, article "Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers", pages: 75 - 90
D. FREITAG; U. GRIGO; P.R. MÜLLER; N. NOUVERTNE; BAYER AG: "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", vol. 11, 1988, article "Polycarbonates", pages: 648 - 718
DRES. U. GRIGO; K. KIRCHER; P.R. MÜLLER: "Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester", 1992, CARL HANSER VERLAG, article "Polycarbonate", pages: 117 - 299
Attorney, Agent or Firm:
LEVPAT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schichtaufbau (S) für ein beleuchtbares Bedienelement umfassend oder bestehend aus den folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge:

A) ein lichtleitendes Flächenelement (3) in das von einer Lichtquelle (4) Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppclbar ist, wobei das Licht innerhalb des licht leitenden Flächenelements (3) lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalis eine transparente Zwischenschicht (2);

C) eine Symbolschicht (1) umfassend wenigstens ein Symbol;

D) gewünschtenfalis eine Schutzschicht (6).

2. Schichtaufbau nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Symbolschicht (1) auf dem lichtleitenden Flächenelemcnt (3), der transparenten Zwischenschicht (2) oder einer Deckschicht (5) aufgebracht ist.

3. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Zw ischenschicht (2), das lichtleitende Flächenelement (3) und/ oder die Deckschicht (5) im Bereich v on 400 um bis 800 um eine Transmission von mindestens 85%, bestimmt nach ISO 13468 bei einer Dicke von 4 mm, bevorzugt, wenigstens 90%, und eine Trübung von höchstens 5%, bestimmt nach ASTM D l 003 bei einer Schichtdicke v on 4 mm, vorzugsweise v on höchstens 4%, aufweisen.

4. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sämtl iche Schichten fest aufeinander angeordnet und/oder miteinander v erbunden sind.

5. Schichtaufbau na h einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das l ichtleitende Flächenelement (3) Nanostrukturen aufweist, aufgrund derer das Li ht auf der der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite des l ichtleitenden Flächcnclements (3) zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird.

6. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Flächencicment (3), die transparente Zwischenschicht (2), die Schutzschicht (6) und/ oder die Deckschicht (5) aus einem Thermoplasten aufgebaut sind, der vorzugsweise aus Polycarbonat, Polyacrylat, Polymethacryiat, Cycloolefin- Copolymere, Polysulfone, Polyester, Polycarbonat/Polyester-Blends, Polycarbonat/Polycyclo-hexylmethanolcyclohexandicarboxyiat, oder Polycarbonat/PBT, stärker bevorzugt aus Polycarbonat, ausgewählt ist.

7. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Symbol der Symbolschicht (1) durch ein Druckv erfahren, insbesondere Siebdaick, Laminieren, Lackieren, IMD (In Mold Decoration), IML (In Mold Labeling) oder FIM (Film Insert Molding) erzeugbar ist.

8. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Zwischenschicht (2) durch Hintergießen oder Hinterspritzen erzeugbar ist.

9. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (5) eine Folie ist.

10. Schichtaufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten unabhängig voneinander folgende Dicken aufweisen:

• Symbolschicht (1) von 2 bis 80 μ ιη, bevorzugt von 12 bis 50 μ ιη,

• Zwischenschicht (2) v on 100 bis 1000 ιη, bevorzugt v on 250 bis 500 μηι,

• lichtleitendes Flächenelement (3) v on 0,075 bis 1.000 μ ηι, bevorzugt von 250 bis 750 μηι,

• Deckschicht (5) von 100 bis 1.000 μ m. bevorzugt von 250 bis 500 μ m, sowie

• Schutzschicht (6) v on 2 bis 100 μ ιη, bevorzugt von 12 bis 50 μιη.

1 1 . Beleuchtbares Dekorclement umfassend einen Schichtaufbau (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 sowie wenigstens eine Lichtquelle (4), die vorzugsweise als Leuchtdiode, insbesondere als Laserdiode, Glühfadenlampe oder Gasentladungslampe ausgestaltet ist, wobei das Dekorelement vorzugsweise in wenigstens zwei Betriebszuständen betreibbar ist, wobei in einem ersten Betriebszustand eine Lichtquelle (4) leuchtet und in einem zweiten Betriebszustand die Lichtquelle (4) nicht leuchtet.

Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus nach einein der Ansprüche 1 bis 10, bei dem

A) ein lichtleitendes Fiächenelement (3) in das von einer Lichtquelle (4) Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des lichtleitenden Flächenelements (3) lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalls eine transparente Zwischenschicht (2);

C) eine Symbolschicht (1) umfassend wenigstens ein Symbol;

D ) gewünschtenfalls eine Schutzschicht (9)

in der angegebenen Reihenfolge aufeinander angeordnet werden.

Verwendung eines Schichtaufbaus nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Dekorelement, insbesondere im Automobiibei cich, für Büroartikel und elektronische Geräte, insbesondere Computer und Mobiltelefone.

Verwendung eines Dekorelement nach Anspruch 1 1 als Bauelement in einem elektrischen Schalter.

Description:
Schiclitaufhau mit belouchtbarcn Symbolen und dessen Verwendung

Die Vorliegende Erfindung betrifft einen Schichtaufbau für ein beleuchtbares Bcdicnelcmcnt umfassend oder bestehend aus den folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge:

A) ein lichtleitendes Flächenelement in das von einer Lichtquelle Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des lichtleitenden Flächenelements lateral propagiert und auf seiner der Symboischicht zugewandten Fiachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalis eine transparente Zwischenschicht;

C) eine Symbolschicht umfassend wenigstens ein Symbol;

D) gewünschtenfalis eine Schutzschicht.

Die Erfindung betrifft ferner ein beleuchtbares Dekoreiement mit einem solchen Schichtaufbau, sowie die Verwendung des Dekorelements und des Schichtaufbaus.

Aus der EP 1 357 405 AI ist eine Lichtleiterplatte für eine Beleuchtungseinheit des Front-Licht- Typs in Flüssigkristallanzeigesystemen bekannt, die ein eine alicyclische Struktur enthaltendes Polymerharz umfasst, und mindestens eine der planaren Haupt-Oberflächen weist eine dünne Vorsprungs-und- Vertiefungs-Form mit Reflexionsfunktion auf. Bei einer solchen Struktur kann es als nachteilig empfunden werden, dass die ästhetischen Gestaltungsspielräume beschränkt sind und das die Struktur nur eine geringe Flexibilität aufweist, insbesondere wenig bis gar nicht biegsam ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Flächenclement für ein bclcuchtbarcs Dekorelement bereitzustellen, das wenigstens ein Symbol um fasst, das durch Beleuchtung sichtbar gemacht werden kann, und für einen Betrachter erst dann in Erscheinung tritt, wenn es durch wenigstens ein speziell angebrachtes Lcuchtm ittcl beleuchtet wird. Weiterhin soll das Flächenelement eine hohe Flex ibilität aufweisen, um beispielweise auf unebenen Substraten angebracht werden zu können.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schichtaufbau f r ein beleuchtbares und flexibles Bedienelement um assend oder bestehend aus den folgenden Schichten in der angegebenen

Reihenfolge: A) ein lichtleitendes Flächenelement in das von einer Lichtquelle Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des lichtleitenden Flächenelements lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalls eine transparente Zwischenschicht;

C) eine Symbolschicht umfassend wenigstens ein Symbol;

D) gewünschtenfalls eine Schutzschicht.

Die Symbolschicht des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus weist wenigstens in Teilbereichen ein Symbol in Form einer Verzierung, Bedruckung, Lackierung oder dergleichen, im Folgenden kurz als Symbol bezeichnet, auf. Bei dem Symbol, insbesondere der Bedruckung, kann es sich beispielsweise um ein Firmenemblem, eine Fahrzeugtypen- oder Fahrzeugklassenbezeichnung, eine Funktionszustaiidsbeschreibung wie„AN" oder„AUS", einen Text oder ein rein dekoratives Muster handeln. Das Symbol kann sowohl positiv als auch negativ dargestellt sein, das heißt dass das Symbol bei Beleuchtung entweder selbst leuchtet oder dessen Umfeld leuchtet während das Symbol dunkel bleibt. Sollte das Symbol eine Bedruckung sein, so wird sie bevorzugt durch Siebdruck oder anderen dekorgebenden Verfahren aufgebracht, stärker bevorzugt durch Siebdruck. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Siebdruck transparent.

Vorzugsweise ist das Symbol der Symbolschicht durch verschiedenste Dekorationsverfahren, wie IMD (In Mold Decoration), IML (In Mold Labeling), FIM (Film Insert Molding) oder Siebdruck, erzeugbar. Ferner können auch andere Druckverfahren, wie z.B. der Tampondruck oder ein Lackierprozess verwendet werden. Die Symbolschicht kann auch durch einen Laminier-Prozess hergesteilt werden.

Der erfindungsgemäße Schichtaufbau umfasst zumindest ein l ichtleitendes Flächenelement in das von einer ersten Lichtquelle Li ht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist. Bei diesem Flächenelement handelt es sich beispielsweise um eine Lichtleiterfolie aus Polycarbonat oder PMMA. In Lichtleiterfolie propagiert das Li ht innerhalb der Schicht, wobei es zwischen den Grenzflächen der Hauptflächen durch Totalreflexion zum größten Teil zurück geworfen wird. Bei dem lichtleitenden Flächenelement wird das Licht auf seiner der Symbolschicht zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Flächenelement in diesem Bereich Nanostrukturen aufweist. Ebenso können die Nanostrukturen auf der gegenüberliegenden oder auf beiden Flachseiten vorhanden sein. Die Nanostrukturen können durch Stanzen, V-Schneiden, Prägen oder mittels Lasergravur erzeugt werden. Derartige Folien werden beispielsweise von der Firma Nicrotek vertrieben. Bevorzugt weist das lichtleitende Flächeneiement somit Nanostrukturen auf, aufgrund derer das Licht auf der der Symbolschicht zugewandten Flachseite des lichtleitenden Flächenelements zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird. Eine hohe Bildschärfe sowie ein klares Abbild werden durch die erfindungsgemäßen Mikrostrukturen und durch die erfindungsgemäßen Nanostrukturen erzielt. Die Symbolschicht kann auf dem lichtleitenden Flächenelement, der transparenten Zwischenschicht oder einer Deckschicht aufgebracht sein. Die Deckschicht dient beispielsweise als Druckunterlage für die Symbolschicht. Auch in diesem Fall kann die Symbolschicht eine eigenständige Schicht darstellen, beispielsweise ein aus einer iichtundurchiässigen Folie ausgestanztes Symbol. Wenn die zweite Symbolschicht eine eigenständige Schicht darstellt, kann die Deckschicht au h weggelassen werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus weist die transparente Zwischenschicht, das lichtleitende Flächenelement und/ oder die Deckschicht im Bereich von 400 nm bis 800 nm eine Transmission von mindestens 75%, bestimmt nach ISO 13468 bei einer Dicke von 1 mm, bevorzugt wenigstens 85%, und eine Trübung von höchstens 10%, bestimmt nach ASTM D l 003 bei einer Schichtdicke von 1 mm, vorzugsweise von höchstens 5%, aufweisen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schichtautbau sind im Regelfall sämtliche Schichten fest aufeinander angeordnet und miteinander verbunden si nd. H ierbei ist in der Regel das l ichtleitende Flächenelement zumindest in dem Flächenbereich, aus dem das seitlich eingekoppelte Licht abgestrahlt wird, nicht mit der darüber liegenden Fläche verklebt oder vergossen, dam it die Mikro- und/oder Nanostrukturen an seiner Oberfläche nicht deaktiv iert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau kann das lichtleitende Flächenelement, die transparente Zwischenschicht, die Schutzschicht und/ oder die Deckschicht aus einem Thermoplasten aufgebaut sein, der vorzugsweise aus Polycarbonat, Poiyacryiat, Polymethacrylat, Cycloolefin-Copolymere, Polysulfone, Polyester, Polycarbonat/Polyester-Blends, Polycarbonat/Polycycio-hexylmethanolcyclohexandicarboxyiat, oder Polycarbonat/PBT, stärker bevorzugt aus Polycarbonat, ausgewählt ist.

Als Kunststoffe die jeweiligen Schichten des Schichtaufbaus sind alle transparenten oder transluzenten Thermoplasten geeignet. Beispielsweise Polyacrylate, Polymethacryiate (PMMA; kommerziell erhältlich als Plexiglas™ von der Fa. Röhm), Cycloolefin-Copolymere (COC; kommerziell erhältlich als Topas™ von der Fa. Ticona; oder als Zenoex™ von der Fa. Nippon Zeon oder Arton™ von der Fa. Japan S nthetic Rubber), Copolyester (kommerziell erhältlich als Tritan™ von Eastman Chemical oder als Ecozen™ von SK Chemicals), Polysulfone (kommerziell erhältlich als Ultrason™ von der BASF oder Udel™ von der Fa. Solvay), Polyester, wie z.B. Poiyethyienterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN), Polycarbonat (PC), aliphatsiches Polycarbonat (kommerziell erhältlich als Durabio™ von der Fa. Mitsubishi Chemical Corp.), Polycarbonat/Polyester-Blends, z.B. PC/PET, Polycarbonat/Polycyclohexylmethanolcyclohexandicarboxylat (PCCD; kommerziell erhältlich als Xylex™. von der Fa. Sabic IP), Bevorzugt im Sinne der Erfindung handelt es sich bei dem oder den thermoplastischen Kunststoff! en ) der Schichten unabhängig voneinander um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolymere mit Styrol, thermoplastische Polyurethane, Polyoiefine, Poly- oder Copolykondensate der Terephthaisäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen, bevorzugt um Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolykondensate der Terephthaisäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen handelt. Besonders bevorzugt werden Polycarbonate eingesetzt.

Geeignete Polycarbonate sind alle bekannten Polycarbonate, dies können Homopolycarbonate, Copolycarbonate und thermoplastische Poiyestercarbonate sein. Diese haben bevorzugt mittlere Molekulargewichte M w von 18.000 bis 40.000 g/mol, vorzugsweise von 22.000 bis 36.000 g/mol und insbesondere von 24.000 bis 33.000 g/mol, ermittelt durch Messung der relativen Lösungsviskosität in Dichlormethan oder in M ischungen gleicher Gewichtsmengen Phenol o- Dichlorbenzol geeicht durch Lichtstreuung. Zur Herstel lung von Polycarbonaten sei beispielhaft auf „Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964", und auf „D.C. PREVORSEK, B . DEBONA und Y. KESTEN, Corporate Research Center, Allied Chem ical Corporation, Moristown, New Jersey 07960, Synthesis of Polyf estericarbonate Copolymers ' in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 1 , 75-90 (1980)", und auf„D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, N. Nou vertue, BAYER AG,

Polycarbonates ' in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 1 1, Second Edition, 1988, Seiten 648-718" und schließlich auf „Dres. U. Grigo, K. Kircher und P.R. Mül ler

Polycarbonate ' in Becker Braun, K unsts to ff- I I a ndbuch. Band 3/1 , Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, Seiten 1 17-299" verwiesen. Die Herstel lung der Polycarbonate e folgt vorzugsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder dem Schmelze -Umesterungsverfahren und wird im Folgenden beispielhaft an dem Phasengrenzflächenverfahren beschrieben.

Als Ausgangsverbindungen bevorzugt einzusetzende Verbindungen sind Bisphenole der aligemeinen Formel HO-R-OH, worin R ein divalenter organischer Rest it 6 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, der eine oder mehrere aromatische Gruppen enthält.

Beispiele solcher Verbindungen sind Bisphenole, die zu der Gruppe der Dihydroxybiphenyle, Bis( hydroxyphenyl lal kane, Indanbisphenole, Bisl hydroxyphenyl lether, Bis(hydroxyphenyl)sulfone, Bis(hydroxyphenyl)ketone und oc,a'-Bis(hydroxyphenyl)- diisopropylbenzoie gehören. Besonders bevorzugte Bisphenole, die zu den vorgenannten Verbindungsgruppen gehören, sind Bisphcnol-A, Tct raa I ky I b i sp h en I - A , ( Bisphenol M),

4,4-(para-Phenylendiisopropyl)diphenol, l , l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (BPTMC) sowie gegebenenfalls deren Gemische. Bevorzugt werden die erflndungsgemäß einzusetzenden Bisphenoiv erbindungen mit

Kohlensäureverbindungen, insbesondere Phosgen, oder beim Schmelzeumesterungsprozess mit Diphenylcarbonat bzw. Dimethylcarbonat, umgesetzt.

Polyestercarbonate werden bev orzugt durch Umsetzung der bereits genannten Bisphenole, mindestens einer aromatis hen Dicarbonsäure und gegebenenfalls Kohlensäurcäquivalcnte erhalten. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise Phthalsäure, Tcrephthalsäure, Isophthalsäure, 3,3 '- oder 4,4'-Diphenyldicarbonsäure und Benzophenondicarbonsäuren. Ein Teil, bis zu 80 Mol.-%, vorzugsweise von 20 bis 50 Mol-% der Carbonatgruppen in den Polycarbonaten können durch aromatische Dicarbonsäureester-Gruppen ersetzt sein. Beim Phasengrenzflächenverfahren verwendete inerte organische Lösungsmittel sind beispielsweise Dichlormethan, die verschiedenen Dichlorethane und Chlorpropanv crbindungcn, Tetrachlormcthan, Trichlormethan, Chlorbenzol und Chlortoluol, vorzugsweise werden Chlorbenzol oder Dichlormethan bzw. Gemische aus Dichlormethan und Chlorbenzol eingesetzt.

Die Phasengrenzflächenreaktion kann durch Katalysatoren wie tertiäre Amine, i insbesondere N- Alkylpiperidine oder Oniumsalze beschleunigt werden. Bevor/ugt werden Tributylamin, Triethylamin und N-Ethylpiperidin verwendet. Im Falle des Schmelzeumesterungsprozesses werden bevorzugt die in DE 4 238 123 AI genannten Katalysatoren v erwendet.

Die Polycarbonatc können durch den Einsatz geringer Mengen Ver/weiger bewusst und kontrol liert verzweigt werden. Einige geeignete Verzweiger sind: Phloroglucin, 4,6-Dimethyl- 2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2; 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyi)-heptan; 1 ,3,5- Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzoi; 1 , 1 , 1 -Tri-(4-hydroxyphenyi)-ethan; Tri-(4-hydroxyphenyl)- phcnylmethan; 2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan; 2,4-Bis-(4- hydroxyphenyl-isopropyi)-phenol; 2,6-Bis-(2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4-methylphenol; 2-(4- Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan; Hexa-(4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)- phenyl)-orthoterephthalsäureester; Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan; Tetra-(4-(4-hydroxyphenyl- isopropyl)-phenoxy)-methan; a,a,'a"-Tris-(4-hydroxyphenyi)- 1 ,3,5-triisopropylbenzoi; 2,4- Dihydroxybenzoesäure; Trimesinsäure; Cyanurchlorid; 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyi)-2- oxo-2,3 -dihydroindol; l ,4-Bis-(4',4"-dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol und insbesondere: 1 , 1 , 1 -Tri-(4-hydroxyphenyi)-ethan und Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyi)-2-oxo-2,3-dihydroindol.

Die gegebenenfalls mitzuverwendenden 0,05 bis 2 Mol-%, bezogen auf eingesetzte Diphenole, an Verzweigern bzw. Mischungen von Verzweigern, können mit den Diphenoien zusammen eingesetzt werden aber auch in einem späteren Stadium der Synthese zugegeben werden. Als Kettenabbrecher werden bevorzugt Phenole wie Phenol, Alkyiphenole wie Kresol und 4-tert- Butylphenol, Chlorphenol, Bromphenol, Cumylphenol oder deren Mischungen verwendet in Mengen von 1 bis 20 Mol-%, bevorzugt 2 bis 10 Mol-% je Mol Bisphenol. Bevorzugt sind Phenol, 4-tert.-Butylphenol bzw. Cumylphenol.

Kettenabbrecher und Verzweiger können getrennt oder aber auch zusammen mit dem Bisphenol den Synthesen zugesetzt werden.

Die Herstellung der Polycarbonate nach dem Schmelze-Umesterungsverfahren ist in DE 4 238 123 AI beispielhaft beschrieben.

Erfindungsgemäß bevorzugte Polycarbonate des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Erzeugnisses sind das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A, das Homopolycarbonat auf Basis von l , l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und die Copolycarbonate auf Basis der beiden Monomere Bisphenol A und l , l -Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5- trimethyicyciohexan. Das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A ist besonders bevorzugt.

Das Polycarbonat kann Stabilisatoren enthalten. Geeignete Stabilisatoren sind beispielsweise Phosphine, Phosphite oder Si enthaltende Stabilisatoren und weitere in EP 0 500 496 AI beschriebene Verbindungen. Beispielhaft seien Triphenylphosphite, Diphenylalkylphosphite, Phenyldiaikylphosphite, Tris-(nonyiphenyi)phosphit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyi)-4,4'- biphenylen-diphosphonit und Triary lphosphit genannt. Besonders bevorzugt sind Triphenylphosphin und Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit.

Ferner kann das Polycarbonat 0,01 bis 0,5 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Polycarbonats, Ester oder Teilester von ein- bis sechswen igen Alkoholen, insbesondere des Glycenns, des Pentaerythrits oder von Guerbetalkoholen enthalten.

Einwertige Alkohole sind beispielsweise Stearylaikohoi, Paimitylalkohoi und Guerbetaikohole. Ein zweiwertiger Alkohol ist beispielsweise Glycol. Ein dreiwertiger Alkohol ist beispielsweise Gylcerin. Vierwert ige Alkohole sind beispielsweise Pentaerythrit und Mesoerythrit. Fünfwert igc A l kohole sind beispielsweise Arabit, Ribit und Xy 1 it. Sechswertigc A lkohole sind beispielsweise Mannit, G lue it. (Sorbit) und Dulcit.

Die Ester sind bevorzugt die Monoester, Diester, Triester, Tetraestcr, Pentaester und Hexaester oder deren Mischungen, insbesondere statistische M ischungen, aus gesättigten, al iphat ischen C I O bis C36-Monocarbonsäuren und gegebenen falls Hydroxy-Monocarbonsäuren, vorzugsweise mit gesättigten, aliphatischen C14 bis C32-Monocarbonsäuren und gegebenenfal ls Hydroxy- Monocarbonsäuren. Die kommerziell erhältlichen Fettsäureester, insbesondere des Pentaerythri ts und des Glycerins, können herstel lungsbedingt bis zu 60 Gew.-% unterschiedlicher Tei lester enthalten.

Gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren it 10 bis 36 C-Atomen sind beispielsweise Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure. Palm itinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure, Arachinsäurc, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure und Montansäuren. Bevorzugte gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren m it 14 bis 22 C-Atomen sind beispielsw eise Myristinsäure, Palm itinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure, Arachinsäurc und Behensäure. Besonders bevorzugt sind gesättigte, aliphatische Monocarbonsäuren wie Palmitinsäure, Stearinsäure und Hydroxystearinsäure. Die gesättigten, aliphatischen Cio- bis C36-Carbonsäuren und die Fettsäureestcr sind als solche entweder literaturbekannt oder nach l iteratiirbekannten Verfahren herstellbar. Beispiele für Pentaerythrit fettsäureestcr sind die der besonders bev or/ugten, v orstehend genannten Monocarbonsäuren. Besonders bevorzugt sind Ester des Pentaerythrits und des Glycerins mit Stearinsäure und Palmitinsäure. Besonders bevorzugt sind auch Ester von Guerbetalkoholen und des Glycerins mit Stearinsäure und Palmitinsäure und gegebenenfalls Hydroxystearinsäure.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist der erfindungsgemäße Aufbau eine Schutzschicht auf. Diese ist beispielsweise eine kratzfest beschichtete Polycarbonatfolie, wobei die Beschichtung Acrylat-basierend sein kann. Ebenso kann die Schutzschicht auch nur aus der Beschichtung bestehen, die auf eine darunterliegende Schicht aufgebracht ist. Die Beschichtung kann durch Verfahren wie Lackieren, Tauchbeschichten, Direct Coating oder Direct skinning mit dem jeweiligen passenden Lack aufgebracht sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau sollten die transparente Zwischenschicht, das lichtleitende Flächenelement und/ oder die Deckschicht eine möglichst hohe Transparenz aufweisen. Darunter wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die entsprechenden Bauteile im Bereich von 400 nm bis 800 nm eine Transmission von mindestens 85%, bestimmt nach ISO 13468 bei einer Dicke von 4 mm, bevorzugt wenigstens 90%, und eine Trübung von höchstens 5%, bestimmt nach ASTM D l 003 bei einer Schichtdicke von 4 mm, vorzugsweise von höchstens 4%, aufweisen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau ist die transparente Zwischenschicht vorzugsweise durch Hintergießen oder Hinterspritzen erzeugbar. Für die Deckschicht wird vorzugsweise Folie eingesetzt.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus weisen die Schichten unabhängig voneinander folgende Dicken auf:

• Symbolschicht von 2 bis 80 μ m. bevorzugt von 12 bis 50 μηι,

• Zwischenschicht von 100 bis 1000 μιη, bevorzugt von 250 bis 500 μ m, · li ht leitendes Flächenelement von 0,075 bis 1.000 ιη, bevorzugt v on 250 bis 750 μκα,

• Deckschicht v on 100 bis 1.000 μ m. bevorzugt von 250 bis 500 μ m, sowie

• Schutzschicht von 2 bis 100 μ m. bevorzugt von 12 bis 50 μ m. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein beleuchtbares Dekorelement um fassend einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau sowie wenigstens eine Lichtquelle, die vorzugsweise als Leuchtdiode, insbesondere als Laserdiode, Glühfadenlampe oder Gasentladungslampe ausgestaltet ist.

Das beleuchtbare Dckorelement ist bevorzugt in wenigstens zwei Bctriebs/uständen betreibbar, wobei in einem ersten Betriebs/ustand eine Lichtquelle leuchtet und in einem zweiten Betriebszustand die Lichtquel le nicht leuchtet. Damit können auf einfache Weise mehrere Bctriebs/ustände, beispielsweise eines Schalters, in ästhetisch ansprechender Weise angezeigt werden, ohne dass es hierfür des Einsatzes von Flüssigkristali-Einheiten oder dergleichen bedürfte. Ei ne komplizierte Elektronik ist für den Betrieb des erfindungsgemäßen belcuchtbaren Dekorelements aufgrund seines ei nfachen Aufbaus ebenfal ls nicht erforderl ich. Ferner weist das erfindungsgemäße beleuchtbare Dekorelement eine hohe Flexibi lität auf, die es ermöglicht auch nicht planare Strukturen, wie beispielsweise Wölbungen zu verwirklichen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstel lung eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus, bei dem

A) ein lichtleitendes F iächenciement (3) in das von einer Lichtquelle (4) Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des licht leitenden Flächenelements (3) lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalls eine transparente Zwischenschicht (2);

C) eine Symbolschicht (1) umfassend wenigstens ein Symbol;

D) gewünschtenfalls eine Schutzschicht (6)

in der angegebenen Reihenfolge aufeinander angeordnet werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betri fft die Verwendung eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus als Dekorelement, insbesondere im Automobilbereich, für Büroartikel und elektronische Geräte, insbesondere Computer und Mobiltclefonc. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Dekorelements als Bauelement in einem elektrischen Schalter.

Die Erfindung betrifft insbesondere die folgenden Ausführungsformen:

Nach einer ersten A us fü Ii ru ngs fo r m betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau (S) für ein beieuchtbares Bedienelement umfassend oder bestellend aus den folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge:

A) ein lichtleitendes Flächenelement (3) in das von einer Lichtquelle (4) Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des lichtleitenden Flächenelements (3) lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gewünschtenfalls eine transparente Zwischenschicht (2);

C) eine Symbolschicht (1) umfassend wenigstens ein Symbol;

D) gewünschtenfalls eine Schutzschicht (6).

Nach einer zweiten Austuhrungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach Ausführungsform 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Symbolschicht (1) auf dem lichtleitenden Flächenelement (3), der transparenten Zwischenschicht (2) oder einer Deckschicht (5) aufgebracht ist.

Nach einer dritten Austuhrungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden A us fü h ru ngs fo rm en , dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Zwischenschicht (2), das lichtleitende Flächenelement (3) und/ oder die Deckschicht (5) im Bereich von 400 nm bis 800 nm eine Transmission von mindestens 85%, best immt na h ISO 13468 bei einer Dicke von 4 mm, bevorzugt, wenigstens 90%, und eine Trübung von höchstens 5%, bestimmt nach ASTM D l 003 bei einer Schichtdicke von 4 mm, vorzugsweise von höchstens 4%, aufw eisen. Nach einer vierten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsfonnen, dadurch gekennzeichnet, dass die sämtliche Schichten fest aufeinander angeordnet und/oder miteinander verbunden sind. Nach einer fünften Ausführangsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausfuhrungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Flächenelement (3) Nanostrukturen /, aufgrund derer das Licht auf der der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite des lichtleitenden Flächeneiements (3) zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird.

Nach einer sechsten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsfonnen, dadurch gekennzeichnet, dass das l ichtleitende Flächenelement (3), die transparente Zwischenschicht (2), die Schutzschicht (6) und/ oder die Decksch icht (8) aus einem Thermoplasten aufgebaut sind, der vorzugsweise aus Polycarbonat, Polyacrylat, Polymethacryiat, Cyclooiefin-Copolymere, Polysulfone, Polyester, Polycarbonat Polyestcr-Blcnds, Polycarbonat/Polycyclo-hexylmethanolcyclohexandicarboxyiat, oder Polycarbonat/PBT, stärker bevorzugt aus Polycarbonat, ausgewählt ist.

Nach einer siebten Austührungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Symbol der Symbolschicht (1) durch ein Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, Laminieren, Lackieren, I M D (In Mold Decoration ), IML (In Mold Labcling) oder FIM ( Fi lm Insert Molding) erzeugbar ist.

Nach ei ner achten Ausfuhrungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Zwischenschicht (2) durch Hintergießen oder Hinterspritzen erzeugbar ist.

Nach einer neunten Ausführungsform betri ft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (8) eine F l ie ist. ach einer zehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Schichtaufbau nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten unabhängig voneinander folgende Dicken aufweisen:

• Symboischicht (1) von 2 bis 80 μ ιη, bevorzugt, von 1 2 bis 50 ιη,

· Zwischenschicht (2) von 100 bis 1000 μ ιη. bevorzugt von 250 bis 500 μηι,

• l i ht leitendes Flächenelement (3) von 0,075 bis 1.000 μ m. bevorzugt von 250 bis 750 μ m.

• Deckschicht (5) von 100 bis 1.000 μ ηι, bevorzugt von 250 bis 500 μ m, sowie

• Schutzschicht (6) von 2 bis 100 μ ιη, bevorzugt von 12 bis 50 μ ιη. Nach einer elften Ausführungsform betri fft die Erfindung ein beleuchtbares Dekorelement umfassend einen Schichtaufbau (S) nach einem der Ausführungsformen 1 bis 10 sowie wenigstens eine Lichtquelle (4), die vorzugsweise als Leuchtdiode, insbesondere als Laserdiode, Glühfadcnlampc oder Gasentladungslampe ausgestaltet sind, wobei das Dekorelement vorzugsweise in wenigstens zwei Betriebszuständen betreibbar ist, wobei in einem ersten Betriebszustand eine Lichtquelle (4) leuchtet und in einem zweiten Betriebszustand die Lichtquelle (4) nicht leuchtet.

Nach einer zwölften Ausführungsform bet rifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines

Schichtaufbaus nach einer der Ausführungsformen 1 bis 10, bei dem

A) ein lichtleitendes Flächenelement (3) in das von einer Lichtquel le (4) Licht über wenigstens eine seiner Stoßkanten einkoppelbar ist, wobei das Licht innerhalb des licht leitenden. Flächenelements (3) lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht (1) zugewandten Flachseite zumindest abschnittsweise ausgestrahlt wird;

B) gevvünschtenfal ls eine transparente Zwischenschicht (2);

C) eine Symbolschicht (1) umfassend wenigstens ein Symbol;

D ) gewünschten fal ls eine Schutzschicht (6)

i n der angegebenen Reihenfolge aufeinander angeordnet werden.

Nach einer dreizehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung eines Schichtaufbaus nach einer der Ausführungsformen 1 bis 10 als Dekorelement, insbesondere im Automobilbereich, für Büroartikel und elektronische Geräte, insbesondere Computer und Mobiltelefone.

Nach ei ner vierzehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung eines Dekorelement nach Ausführungsform 1 1 als Bauelement in einem elektrischen Schalter.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer Figur und eines Ausführungsbeispiels näher erörtert. Darin zeigt

Fig. l ein erfindungsgemäßes beleuchtbares Dekorelement in seitlicher Schnittdarstellung. In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes beleuchtbares Dekorelement in seitlicher Schnitt darstellung abgebildet. Das Dckorelcment umfasst einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau S sowie ein Lichtquelle 4. Der erfindungsgemäße Schichtaufbau S bestellt aus den folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge:

A) ein lichtleitendes Flächenelement 3 in das Licht von der Lichtquelle 4 über eine seiner Stoßkanten eingekoppelt wird, wobei das Licht innerhalb des lichtieitenden Flächenelements 3 lateral propagiert und auf seiner der Symbolschicht 1 abgewandten Flachseite zuschnittsweise ausgestrahlt wird, wobei dieser Bereich durch Pfeile angedeutet ist, die die Lichtstrahlung anzeigen;

B) eine transparente Zwischenschicht 2; C) eine Symbolschicht 1 umfassend wenigstens ein Symbol, das mittels Siebdruck auf eine transparente Deckschicht 5 aufgebracht ist und

D) eine Schutzschicht 6.

Dabei ist die transparente Zwischenschicht 2 nur in dem Bereich it dem l ichtieitenden Flächenelement 3 verbunden, in dem das Licht nicht aus der Flachseite des lichtieitenden Flächenelements 3 abgestrahlt wird. Grund ist, dass bei einem Verkleben in diesem Bereich die Nanostrukturen auf der Oberfläche des l ichtieitenden Flächenelements 3 durch den Klebstoff ausgefüllt werden, wodurch die Lichtabstrahlung in diesem Bereich stark reduziert oder mögl iclicrvvcisc sogar vollständig verloren gehen könnte. Bei dem beleuchtbaren Dekorelement wird das Licht mittels der Lichtquelle 4 von der dem licht leitenden Flächenelement 3 zugewandten Flachseite der ersten Symbolschicht 1 eingekoppelt.

Für die Schichten werden folgende Materialien verwendet: Symbolschicht 1 : UV-härtbare Farbe, lasurschwarz

Zw ischenschicht 2: Polycarbonat 2205, Covestro AG, Deutschland auf der

Basis von Bisphenol A-Polycarbonat ( leicht fließendes BPA-PC (MVR 36,0 cmVl Omin nach I SO 1 133 bei 300°C und 1 ,2 kg)) l ichtlcitcndes Flächenelcment 3 : Makrofol™ LM 907 der Covestro AG, Deutschland, mit einer Oberflächenprägung zur Lichtauskopplung, hergestellt von der Fa. Nicrotek, VR China

Lichtquelle 4: LED, Lichtfarbe weiß transparente Deckschicht 5: Makrofol™ SR 908 1 -4 250μηι, PC/PMMA

Coextrusionsfolic der Cov estro AG, Deutschland auf der Basis von Bisphenol A-Polycarbonat (hochviskoses BPA-PC (MFR 6,5 g/10min nach ISO 1 133 bei 300°C und 1 ,2 kg)) und ein Homo-Polymcthylmethacrylat (Plexiglas™ 8N der Fa. Ev on ik: MVR 3,0 cm 3 / 10min nach ISO 1 1 33 bei 230°C und 3,8 kg). Die Polycarbonat-Schicht ist 205 μ ηι dick, die PMMA-Schicht 45 μ m dick.

Schutzschicht 6: PMMA basiertes lösem itthaltiges Lacksystem l-FHC 338,

Dicke 15, Covestro AG, Deutschland

Das beleuchtbare Dekorelement ist in mehreren Betriebszuständen betreibbar. Dabei wird in einem ei sten Betriebszustand die Lichtquelle 4 betrieben. In diesem Betnebszustand ist auf der

Betrachterseite, also der Seite der Schutzschicht 6, das Symbol der Symbolschicht 1 sichtbar. In einem zweiten Betriebszustand wird die Lichtquel le 4 ausgeschaltet, wodurch das Symbol der ersten Symbolschicht 1 v on außen nicht oder nur schwach sichtbar ist. Damit können auf einfache Weise mehrere Betrieb szustände, beispielsweise eines Schalters, in ästhetisch ansprechender Weise angezeigt werden, ohne dass es hierfür des Einsatzes von Flüssigkristall- Einheiten oder dergleichen bedürfte. Eine komplizierte Elektronik ist für den Betrieb des erfindungsgemäßen beleuchtbaren Dekorelements aufgrund seines einfachen Aufbaus ebenfalls nicht erforderlich. Ferner erlaubt die Flexibilität des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus auch die Realisierung von nicht planaren Strukuren sowie eine Befestigung des Schichtaufbaus auf nicht planaren Substraten. Hierdurch können beispielsweise beleuchtete gewölbte Strukturen oder Schalter realisiert werden, die durch Flüssigkristailanzeigesysteme nur schwer oder gar nicht verwirklicht werden können.

Die Herstellung des Schichtaufbaus S erfolgt dabei folgendermaßen:

Die transparente Deckschicht 5 wird mit einer Schutzschicht 6 im Coatingverfahren überzogen. Hierfür wird ein Rolienbeschichtungsverfahren eingesetzt. Die Folie mit der Beschichtung stellt ein Zwischenprodukt, also ein fertiges Halbzeug, dar, das in dem weiteren Verfahren eingesetzt wird.

Der Verbund aus transparenter Deckschicht 5 und Schutzschicht 6 wird dann mittels Siebdruck mit einer transparenten Bedruckung als Symbolschicht 1 versehen. Die Symbolschicht 1 ist im ausgeschalteten Zustand der LED als homogenes Bild schwach bis kaum sichtbar.

Der mit der Synibolschicht 1 versehene Verbund aus transparenter Deckschicht 5 und Schutzschicht 6 wird als fertiges Element anschließend mit der transparenten Zwischenschicht 2 hintergossen.

Anschließend wird der Verbund aus Symbolschicht 1 , transparenter Deckschicht 5, Schutzschicht 6 und transparenter Zwischenschicht 2 und mit dem lichtleitenden Flächenelement 3 randseitig umlaufend verklebt. B ezugszeichenliste :

(1) Symbolschicht

(2) Zwischenschicht

(3) lichtleitendes Flächenelement

(4) Lichtquelle

(5) transparente Deckschicht

(6) Schutzschicht

(S) Schichtaufbau