Verfahren zur Folienbeschichtung von Gegenständen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vereinfachtes Verfahren zur Folienbeschichtung von Gegenständen mittels Strahlungshärtung.

EP 819 520 A2 beschreibt die Herstellung von hinterspritzten tiefgezogenen Lackfolien, deren Lack mittels Strahlungshärtung gehärtet wird.

Offenbart wird allein die Strahlungshärtung nach dem erfolgten Hinterspritzen, also in einem Schritt, der getrennt vom Hinterspritzen und Tiefziehen erfolgt.

WO 06/000349 beschreibt eine Apparatur zur Strahlungshärtung gegebenenfalls unter einer inerten Atmosphäre.

Nachteilig an der dort dargestellten Apparatur ist, daß sie keine Möglichkeit zum Tiefziehen vorsieht.

WO 00/63015 (US 6777089 B) offenbart ein Verfahren, in dem strahlungshärtbare Folien hergestellt werden. Dabei findet die Strahlungshärtung jedoch bevorzugt nach dem Tiefziehen und besonders bevorzugt nach dem Hinterspritzen statt.

Der DaimlerChrysler HighTechReport 1/2005 (http://www.daimlerchrysler.com/Projects/c2c/channel/documen ts/682160_hightechrep ort_01_2005_filmcoating_g.pdf) beschreibt eine Beschichtungsanlage, in der eine strahlungshärtbare Folie in mehreren getrennten Herstellungsschritten hergestellt wird. Entscheidend an dem dort hergestellten Prozeß ist, daß Trocknen und Aushärten getrennt wird. Dabei werden Tiefziehen und UV-Härtung ebenfalls in zwei getrennten Arbeitsschritten durchgeführt.

Dies hat zur Folge, daß zwei getrennte Apparate zur Verfügung gestellt werden müssen, was einen erhöhten Verfahrensaufwand sowie Geräte- und Platzbedarf erfordert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein vereinfachtes Härtungsverfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem bei vermindertem Geräteaufwand strahlungshärtbare Folien verformt und gehärtet werden können.

Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von folienbeschichteten Objekten, umfassend zumindest die Schritte

1) Herstellen einer Verbundfolie durch Beschichten eines folienförmigen Substrats D), das gegebenenfalls weitere optionale Zwischenschichten B) und/oder C) enthalten kann, mit mindestens einer strahlungshärtbaren Deckschicht A),

2) gegebenenfalls Trocknen der so erhältlichen Verbundfolie,

3) Verformen der aus 1) oder 2) erhältlichen Verbundfolie durch Tiefziehen oder Aufziehen auf ein Objekt,

4) Strahlungshärten in 3) der verformten Verbundfolie und 5) gegebenenfalls Hinterspritzen der in 4) gehärteten verformten Verbundfolie, in dem man die Schritte 3) und 4) in derselben Apparatur durchführt.

Durch die Vereinigung der Schritte Verformen 3) und Strahlungshärten 4) in einer Apparatur kann das erfindungsgemäße Verfahren mit vereinfachten apparativen Maß- nahmen im Vergleich zum Stand der Technik durchgeführt werden und erfordert einen geringeren Energiebedarf.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann man zusätzlich den Trocknungsschritt 2) zumindest teilweise in derselben Apparatur durchführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann man zusätzlich den Schritt 5) zumindest teilweise in derselben Apparatur durchführen.

Die einzelnen Schritte werden im folgenden näher ausgeführt:

1 ) Herstellen einer Verbundfolie durch Beschichten eines folienförmigen Substrats D), das gegebenenfalls mit weiteren optionalen Zwischenschichten B) und/oder C) beschichtet sein kann, mit mindestens einer strahlungshärtbaren Deckschicht A)

Deckschicht A)

Die Deckschicht ist erfindungsgemäß strahlungshärtbar. Als Deckschicht findet daher eine strahlungshärtbare Masse Verwendung, die radikalisch oder ionisch härtbare Gruppen (kurz härtbare Gruppen) enthält. Bevorzugt sind radikalisch härtbare Grup- pen.

Die strahlungshärtbare Schicht kann eingefärbt oder farblos sein.

Bevorzugt ist die strahlungshärtbare Masse transparent für die im Härtungsschritt 4) eingesetzte Strahlung. Auch nach erfolgter Härtung ist die Deckschicht bevorzugt transparent, d.h. es handelt sich um eine Klarlackschicht.

Wesentlicher Bestandteil der strahlungshärtbaren Massen ist das Bindemittel, welches durch Filmbildung die Deckschicht ausbildet.

Vorzugsweise enthält die strahlungshärtbare Masse mindestens ein Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

i) Polymere mit ethylenisch ungesättigten Gruppen mit einer mittleren Molmasse M _n von mehr als 2000 g/mol

ii) Mischungen von i) mit von i) unterschiedlichen, ethylenisch ungesättigten, niedermolekularen Verbindungen mit einer Molmasse von weniger als 2000 g/mol

iii) Mischungen von gesättigten thermoplastischen Polymeren mit ethylenisch ungesättigten Verbindungen.

Beispiele für Verbindungen i), ii) und iii) findet man in WO 00/63015, dort besonders von Seite 2, Zeile 27 bis Seite 6, Zeile 15, WO 2005/080484, dort besonders von Seite 2, Zeile 39 bis Seite 17, Zeile 22, und WO 2005/1 18689, dort besonders von Seite 2, Zeile 40 bis Seite 20, Zeile 14, auf die jeweils hiermit durch Referenznahme Bezug genommen sei. Bevorzugte Bindemittel sind solche wie sie beschrieben sind in WO 2005/080484, dort besonders von Seite 2, Zeile 39 bis Seite 17, Zeile 22.

Bevorzugt weist das Bindemittel eine Glasübergangstemperatur (T ₉ ) unterhalb von 60 ^° C, vorzugsweise unterhalb von 40 ^° C, besonders bevorzugt unterhalb von 20 ⁰ C auf. Im allgemeinen unterschreitet die T ₉ nicht einen Wert von -60 ^° C. (Die Angaben beziehen sich auf das Bindemittel vor der Strahlungshärtung.)

Die Glasübergangstemperatur T ₉ des Bindemittels wird mit der DSC-Methode (Differential Scanning Calorimetry) gemäß ASTM 3418/82 mit einer Aufheizrate von 10 °C/min bestimmt.

Die Menge der härtbaren d.h. ethylenisch ungesättigten Gruppen beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform mehr als 2 mol/kg, bevorzugt mehr als 2 mol/kg bis 8 mol/kg, besonders bevorzugt mindestens 2,1 mol/kg bis 6 mol/kg, ganz besonders be- vorzugt 2,2 bis 6, insbesondere 2,3 bis 5 und speziell 2,5 bis 5 mol/kg des Bindemittels (fest), d.h. ohne Wasser oder sonstige Lösemittel.

Die strahlungshärtbaren Massen können weitere Bestandteile enthalten. Genannt seien insbesondere Photoinitiatoren, Verlaufsmittel und Stabilisatoren. Bei Anwendungen im Außenbereich, d.h. für Beschichtungen, welche dem Tageslicht direkt ausgesetzt sind, enthalten die Massen insbesondere UV-Absorber und Radikalfänger.

Als Beschleuniger für die thermische Nachhärtung kann z.B. Zinnoctoat, Zinkoctoat, Dibutylzinnlaureat oder Diaza[2.2.2]bicyclooctan verwendet werden.

Photoinitiatoren können beispielsweise dem Fachmann bekannte Photoinitiatoren sein, z.B. solche in "Advances in Polymer Science", Volume 14, Springer Berlin 1974 oder in

K. K. Dietliker, Chemistry and Technology of UV- and EB-Formulation for Coatings, Inks and Paints, Volume 3; Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerizati- on, P. K. T. Oldring (Eds), SITA Technology Ltd, London, genannten.

In Betracht kommen z.B. solche Photoinitiatoren, wie sie beschrieben sind in WO 2005/080484 A1 , Seite 18, Zeile 22 bis Seite 19, Zeile 10, worauf hiermit durch Refe- renznahme Bezug genommen sei.

Besonders bevorzugt sind die Photoinitiatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucirin® TPO der BASF AG), Ethyl- 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinat (Lucirin® TPO L der BASF AG), Bis-(2,4,6- trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid (Irgacure® 819 der Firma Ciba Spezialitätenchemie) und Bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid enthaltende Gemische, wie solche mit 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on (Irgacure® 1700 der Firma Ciba Spezialitätenchemie) oder mit 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenylketon (Irgacure® 1800 der Firma Ciba Spezialitätenchemie).

UV Absorber wandeln UV-Strahlung in Wärmeenergie um. Bekannte UV-Absorber sind Hydroxybenzophenone, Benzotriazole, Zimtsäureester und Oxalanilide.

Radikalfänger binden intermedär gebildete Radikale. Bedeutende Radikalfänger sind sterisch gehinderte Amine, welche als HALS (Hindered Amine Light Stabilizers) bekannt sind.

Für Außenanwendungen beträgt der Gehalt an UV-Absorbern und Radikalfängern insgesamt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.- Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der strahlungshärtbaren Verbindungen.

Im übrigen kann die strahlungshärtbare Masse neben strahlungshärtbaren Verbindun- gen auch noch Verbindungen enthalten, die durch andere chemische Reaktionen zur Härtung beitragen. In Betracht kommen z.B. Polyisocyanate, welche mit Hydroxyl- oder Amingruppen vernetzen.

Die strahlungshärtbare Masse kann wasser- und lösemittelfrei, als Lösung oder als Dispersion vorliegen.

Bevorzugt sind wasser- und lösungsmittelfreie strahlungshärtbare Massen oder wäßrige Lösungen oder wäßrige Dispersionen.

Besonders bevorzugt sind wasser- und lösungsmittelfreie, strahlungshärtbare Massen.

Es kann aber auch sinnvoll sein, die strahlungshärtbare Masse thermoplastisch verformbar zu gestalten, beispielsweise um sie extrudierbar zu machen.

Die vorstehenden strahlungshärtbaren Massen bilden die Deckschicht. Die Schichtdi- cke (nach Trocknung und Härtung) beträgt beispielsweise 1 bis 1000 μm, bevorzugt 10 bis 100 μm.

Substratschicht D)

Die Substratschicht dient als Träger und soll eine dauerhaft hohe Zähigkeit des Gesamtverbundes gewährleisten.

Die Substratschicht besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Polymer, insbesondere Polymethylmethacrylate, Polybutylmethacrylate, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate, Polyvinylidenfluoride, Polyvinylchloride, Polyester, Polyolefi- ne, Acrylnitrilethylenpropylendienstryolcopolymere (A-EPDM), Polyetherimide, PoIy- etherketone, Polyphenylensulfide, Polyphenylenether oder deren Mischungen.

Weiterhin genannt seien Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polybutadien, Polyes- ter, Polyamide, Polyether, Polycarbonat, Polyvinylacetal, Polyacrylnitril, Polyacetal, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Phenolharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkyd- harze, Epoxidharze oder Polyurethane, deren Block- oder Pfropfcopolymere und Blends davon.

Bevorzugt genannt seien ABS, AES, AMMA, ASA, EP, EPS, EVA, EVAL, HDPE,

LDPE, MABS, MBS, MF, PA, PA6, PA66, PAN, PB, PBT, PBTP, PC, PE, PEC, PEEK, PEI, PEK, PEP, PES, PET, PETP, PF, PI, PIB, PMMA, POM, PP, PPS, PS, PSU, PUR, PVAC, PVAL, PVC, PVDC, PVP, SAN, SB, SMS, UF, UP-Kunststoffe (Kurzzeichen gemäß DIN 7728) und aliphatische Polyketone.

Besonders bevorzugte Substrate sind Polyolefine, wie z.B. PP (Polypropylen), das wahlweise isotaktisch, syndiotaktisch oder ataktisch und wahlweise nicht-orientiert oder durch uni- oder bisaxiales Recken orientiert sein kann, SAN (Sty rol-Acry I n itri I- Copolymere), PC (Polycarbonate), PMMA (Polymethylmethacrylate), PBT (Po- ly(butylenterephthalat)e), PA (Polyamide), ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-

Copolymere) und ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere), sowie deren physikalische Mischungen (Blends). Besonders bevorzugt sind PP, SAN, ABS, ASA sowie Blends von ABS oder ASA mit PA oder PBT oder PC.

Ganz besonders bevorzugt ist ASA, insbesondere gemäß DE 19 651 350 und der Blend ASA/PC sowie SAN. Bevorzugt ist ebenfalls Polymethylmethacrylat (PMMA) oder schlagzähmodifiziertes PMMA.

Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise 50 μm bis zu 5 mm. Besonders bevorzugt, vor allem, wenn die Substratschicht hinterspritzt wird, ist 100 bis 1000 μm, insbesondere 100 bis 500 μm.

Das Polymer der Substratschicht kann Additive enthalten. Insbesondere kommen Füllstoffe oder Fasern in Betracht. Die Substratschicht kann auch eingefärbt sein und so gleichzeitig als farbgebende Schicht dienen.

Weitere Schichten

Die Folie kann neben der Deckschicht A) und der Substratschicht D) weitere Schichten enthalten.

In Betracht kommen z.B. farbgebende Zwischenschichten C) oder weitere Schichten aus thermoplastischem Material (thermoplastische Zwischenschichten) B), welche die Folie verstärken oder als Trennschichten dienen, wie es beispielsweise bekannt ist aus der WO 2004/009251.

Thermoplastische Zwischenschichten können aus den oben unter "Substratschicht" aufgeführten Polymeren bestehen.

Bevorzugt ist insbesondere Polymethylmethacrylat (PMMA), vorzugsweise schlagzäh- modifiziertes PMMA. Genannt sei auch Polyurethan.

Farbgebende Schichten können ebenfalls aus den genannten Polymeren bestehen. Sie enthalten Farbstoffe und/oder Pigmente welche in der Polymerschicht verteilt sind.

Die Anzahl der auf das Substrat folgende Schichten können bis zu 20 Lagen sein. Be- vorzugt sind bis zu 6, besonders bevorzugt bis zu 4.

Die Schichten können beispielsweise auch vollflächig und bildmässig z.B. als Druckbild oder als Schichtdickenreliefs, d.h. als unterschiedlich oberflächenbenetzende, lichtabsorbierende, lichtbrechende, lichtleitende, ström- oder wärmeleitende Reliefstrukturen aufgetragen sein. Diese Schichten können durch einen UV-härtbaren Decklack geschützt sein.

Eine bevorzugte Folie hat z.B. folgenden Schichtaufbau, wobei die alphabetische Reihenfolge der räumlichen Anordnung entspricht:

A) Deckschicht

B) thermoplastische Zwischenschicht (optional)

C) farbgebende Zwischenschicht (optional)

D) Substratschicht

E) Klebstoffschicht (optional)

Eine weitere bevorzugte Folie hat z.B. folgenden Schichtaufbau, wobei die alphabetische Reihenfolge der räumlichen Anordnung entspricht:

A) Deckschicht

B) ein- oder mehrlagiger Druck (optional) C) farbgebende Zwischenschicht (optional)

D) Substratschicht

E) Klebstoffschicht (optional)

Auf der rückwärtigen Seite (kurz Rückseite) der Substratschicht (d.h. der dem zu be- schichtenden Objekt zugewandten Seite) kann eine Klebstoffschicht aufgebracht sein, falls die Folie auf ein Objekt geklebt werden soll.

Auf der transparenten Deckschicht kann eine Schutzschicht, z.B. eine Abziehfolie, die ein unbeabsichtigtes Aushärten verhindert, aufgebracht sein. Die Dicke kann z.B. 50 bis 100 μm betragen. Die Schutzschicht kann z.B. aus Polyethylen, Polypropylen, Po- lycycloolefinen, Silikon, Polyfluorkohlenwasserstoffen oder Polytherephthalat bestehen. Die Abziehfolie kann vor dem Verformungsschritt abgezogen werden. Sie muß entfernt werden wenn die Schutzfolie selbst nicht ausreichend verformbar ist.

Die Schutzfolie kann glatt oder strukturiert sein. Letzteres dient beispielsweise zum Aufprägen einer Struktur auf die Decklackschicht.

Die Bestrahlung kann aber auch durch die Schutzschicht erfolgen, dazu muß die Schutzschicht im Wellenlängenbereich der Bestrahlung transparent sein.

Die Gesamtdicke der Verbundfolie beträgt vorzugsweise 50 bis 1000 μm.

Herstellung der Verbundfolie

Die Herstellung eines Verbundes aus den Schichten B) bis D) kann z.B. durch Coex- trusion aller oder einiger dieser Schichten erfolgen.

Zur Coextrusion werden die einzelnen Komponenten in Extrudern fließfähig gemacht und über spezielle Vorrichtungen so miteinander in Kontakt gebracht, daß die Folien mit der vorstehend beschriebenen Schichtfolge resultieren. Beispielsweise können die Komponenten durch eine Breitschlitzdüse coextrudiert werden. Dieses Verfahren ist in

der EP-A2-0 225 500 erläutert. In Ergänzung zu den dort beschriebenen Verfahren kann auch die sogenannte Adapter-Coextrusion eingesetzt werden.

Der Verbund kann nach üblichen Verfahren, z.B. durch Coextrusion, wie vorstehend beschrieben, oder durch Kaschierung der Schichten, z.B. in einem beheizbaren Spalt, hergestellt werden. Zunächst kann so ein Verbund aus den Schichten mit Ausnahme der Deckschicht hergestellt und danach die Deckschicht nach üblichen Verfahren aufgebracht werden.

Bei der Extrusion (eingeschlossen Coextrusion) der strahlungshärtbaren Massen kann die Herstellung der strahlungshärtbaren Masse durch Mischen der Bestandteile und die Herstellung der Deckschicht in einem Arbeitsgang erfolgen.

Dazu können thermoplastische Bestandteile, z.B. die oben aufgeführten ungesättigten Polymere i) der gesättigten Polymere unter iii) (siehe oben) im Extruder zunächst aufgeschmolzen werden. Die notwendige Schmelztemperatur hängt vom jeweiligen Polymeren ab. Vorzugsweise nach dem Aufschmelzvorgang können die weiteren Bestandteile, insbesondere strahlungshärtbare, niedermolekulare Verbindungen ii) (siehe oben) zudosiert werden. Die Verbindungen wirken als Weichmacher, so daß sich die Tempe- ratur, bei der die Masse als Schmelze vorliegt, absenkt. Die Temperatur bei Zugabe der strahlungshärtbaren Verbindung muß insbesondere unter einer sogenannten kritischen Temperatur liegen, bei der eine thermische Härtung der strahlungshärtbaren Verbindung erfolgt.

Die kritische Temperatur läßt sich leicht durch eine kalorimetrische Messung, d.h. der Wärmeaufnahme mit steigender Temperatur entsprechend der oben beschriebenen Bestimmung der Glasübergangstemperatur ermitteln.

Die strahlungshärtbare Masse wird dann direkt als Deckschicht auf den vorhandenen Verbund oder, im Falle der Coextrusion, mit Schichten des Verbundes extrudiert. Durch die Extrusion wird die Verbundschichtfolie unmittelbar erhalten.

Die strahlungshärtbare Masse kann bevorzugt in einfacher Weise z.B. durch Sprühen, Spritzen, Streichen, Spachteln, Rakeln, Bürsten, Rollen, Walzen, Gießen, Laminieren etc. auf die Substratschicht bzw. den Verbund aufgetragen werden und gegebenenfalls getrocknet werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Bindemittel und/oder die strahlungshärtbare Masse auch in geschmolzener Form appliziert werden.

Die Beschichtungsmittel können nach den unterschiedlichsten Spritzverfahren, wie z.B. Luftdruck-, Airless- oder Elektrostatik-Spritzverfahren unter Verwendung von Ein- oder

Zweikomponenten-Spritzanlagen, aber auch durch Spritzen, Spachteln, Rakeln, Bürsten, Rollen, Walzen, Gießen, Laminieren, Hinterspritzen oder Coextrudieren ein- oder mehrfach appliziert werden.

Die Beschichtungsstärke liegt in der Regel in einem Bereich von etwa 3 bis 1000 g/m ² und vorzugsweise 10 bis 200 g/m ² .

Die Deckschicht ist strahlenvernetzbar. Die Verbundfolie ist thermoelastisch verformbar. Falls gewünscht kann direkt nach der Herstellung der Verbundfolie eine Schutz- schicht (Schutzfolie, Abziehfolie) auf die Deckschicht abgelegt werden. Die Schutzfolie ermöglicht neben dem Schutz vor mechanischen und verunreinigenden Einflüssen oder vor vorzeitiger Belichtung auch nicht blockfeste Decklackschichten stapelfähig oder aufrollbar auszurüsten. Weiterhin kann sie zum Glätten dienen oder umgekehrt dazu, eine Struktur auf die Oberfläche aufzuprägen.

Die Verbundschichtfolie hat einen hohen Glanz und gute mechanische Eigenschaften. Rißbildung ist kaum zu beobachten.

Die Dehnungsfähigkeit der Verbundschichtfolie beträgt vorzugsweise mindestens 100 %, bezogen auf den nicht gedehnten Zustand (bei 140 ⁰ C, bei einer Dicke von 50 μm). Die Dehnung kann bei unterschiedlichen Temperaturen bis 250 ⁰ C erfolgen, vorzugsweise zwischen 20 ⁰ C und 200°C.

2) gegebenenfalls Trocknen der verschiedenen Schichten der so erhältlichen Verbundfolie

Die Trocknung der Beschichtungen erfolgt, falls gewünscht, im allgemeinen unter normalen Temperaturbedingungen, d.h. ohne Erhitzung der Beschichtung. Enthalten die Beschichtungsmassen Lösungsmittel, so kann nach Applikation bei erhöhter Tempera- tur, z.B. bei 40 - 250 ⁰ C, vorzugsweise 40 - 150°C und insbesondere bei 40 bis 100°C getrocknet werden. Dies ist begrenzt durch die Thermostabilität der Folie.

Die Trocknung und/oder thermische Behandlung kann auch zusätzlich zur oder anstelle der thermischen Behandlung durch NIR-Strahlung erfolgen, wobei als NIR-Strahlung hier elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 760 nm bis 2,5 μm, bevorzugt von 900 bis 1500 nm bezeichnet ist.

3) Verformen der aus 1 ) oder 2) erhältlichen Verbundfolie durch Tiefziehen oder Aufziehen auf ein Objekt

Die Folie kann ohne Teilhärtung (wie in EP-A2 819 516 beschrieben ist) bis zur späteren Anwendung gelagert werden.

Eine Verklebung oder Verschlechterung der anwendungstechnischen Eigenschaften bis zur späteren Anwendung ist nicht oder kaum zu beobachten.

Im Verformungsschritt 3) kann

der Verbund, der erhältlich ist, wenn man eine plane Folie, die zuvor auf ein geeignetes planes Objekt aufgebracht, beispielsweise kaschiert worden ist, durch Tiefziehen geformt werden;

die Folie nach ihrer entsprechenden Formung auf ein dreidimensional geformtes Substrat aufgebracht werden;

das dreidimensional geformte Substrat mit der unverformten, d.h. planen, Folie verbunden werden, wobei die Folie auf dem Substrat entsprechend geformt wird

(Aufziehen); oder

die plane Folie in geeigneter Weise, beispielsweise durch Hinterspritzen, Hinterschäumen, Hinterfüllen oder Hinterpressen unterschiedlichen Werkstoffen, auf Ba- sis von Kunststoffen, Holz, Papier, Metall, Keramik, etc. geformt werden; wodurch die Bauteile resultieren.

Hierbei können übliche Verfahren und Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus den amerikanischen Patenten US 4,810,540 A, US 4,931 ,324 A oder US 5,114,789 A oder den europäischen Patenten EP 266 109 B1 , EP 285071 B1 , dort besonders Seite 13, Zeile 41 bis Seite 14, Zeile 31 für einen Prozeß für das Thermoformen und Seite 14, Zeile 35 bis Seite 15, Zeile 19 für einen Prozeß für das Hinterspritzen, EP 352298 B1 oder EP 449982 B1 bekannt sind, verwendet werden. Dabei ist das in EP 285071 B1 beschriebene Verfahren bevorzugt.

Für den Tiefziehvorgang wird die Lackfolie vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich der Glasübergangstemperatur der Lackfolie erhitzt. Die bevorzugte Prozesstemperatur der Abformung liegt im Bereich von 20 ⁰ C bis 250 ⁰ C, besonders bevorzugt 80 bis 190 ⁰ C. Die so erwärmte Folie wird dann über ein Tiefziehwerkzeug als Matrize mit- tels Vakuum oder auf der Rückseite angelegtem Druck faltenfrei und bleibend tiefgezogen. Die tiefgezogene Lackfolie kann dann entsprechend einer gewünschten umlaufenden Kontur ausgestanzt oder ausgeschnitten werden.

Erfindungsgemäß wird diese Lackfolie nach dem Tiefziehen oder nach dem Hinter- spritzen gemäß Schritt 5) strahlungsgehärtet.

Zum Aufziehen auf ein Objekt wird dieses auf der an der Unterseite der Lackfolie zugewandten Werkzeugseite in das Formwerkzeug eingebracht. Das Objekt bildet dabei selbst ein Formteil des Formwerkzeugs aus, insbesondere in der Art eines Formstempels. Unter einem Objekt sind beliebige zwei- und besonders dreidimensionale Produk- te, insbesondere Module, Teile von Baugruppen oder Komponenten für zusammengesetzte Teile zu verstehen, die in ihrer bestimmungsgemäßen geometrischen Form vorliegen. Zu den Materialien der Objekte gehören Holzwerkstoffe, Keramikwerkstoffe, Metalle, Kunststoffe, Schaumstoffe und Verbundwerkstoffe, insbesondere die im Kraftfahrzeugbau üblichen Materialien im Karosseriebereich, sowie für Bauwerkstoffmate- rialien oder allgemein Kunststoff- oder Glasgehäuse oder Kunststoff- oder Glasfenster.

Im nächsten der wesentlichen Verfahrensschritte wird die Lackfolie erwärmt, um sie plastisch verformbar zumachen. Gegebenenfalls werden hierdurch auch entsprechende Kleber aktiviert. Die für das Verfahren geeigneten Lackfolien bestehen zumindest zum Teil aus thermoplastischen Polymeren oder Kunststoffen. Verfahrensgemäß wird die Lackfolie mindestens über die Glastemperatur ihrer Polymerbestandteile erwärmt, sodass die Lackfolie leicht verformbar wird. Die bevorzugte Prozesstemperatur der Abformung liegt im Bereich von Bereich von 20 ⁰ C bis 250 ⁰ C, besonders bevorzugt 80 bis 190 ⁰ C und kann vor der eigentlichen Abformung oder erst während der Abformung eingestellt werden. Das Objekt, welches einen Teil des Formwerkzeuges bildet, kann vorgewärmt oder nicht vorgewärmt sein, je nach bester Klebefestigkeit des Folien- Substratverbundes. Bei der darauf folgenden Abformung wird die Lackfolie zumindest auf die Sichtflächen des Objekts aufgezogen. Dieser Prozessschritt wird auch als Thermoforming bezeichnet.

In einer ersten Ausgestaltung wird das Objekt als Formwerkzeug, beispielsweise als Formstempel genutzt und in oder durch die Folienebene der aufgespannten Lackfolie gefahren. Dabei wird die Lackfolie gleichmäßig auf das Objekt aufgezogen.

In einer zweiten Ausgestaltung bleibt das Objekt in seiner Position und die Lackfolie wird durch Aufgabe eines Pressdrucks zumindest auf die Sichtfläche des Objekts auf- gepresst. Der Pressdruck kann in bekannter Weise durch einen Luftüberdruck, oder durch ein dem Objekt komplementär geformtes Formwerkzeug erfolgen.

Ebenso ist es möglich diese beiden Verfahrensvarianten unterschiedlichster zeitlicher überlappung nacheinander, oder auch gleichzeitig auszuführen.

Erfindungsgemäß wird die auf das Objekt aufgezogene Folie innerhalb der selben Apparatur strahlungsgehärtet.

Besonders bevorzugt wird die Lackfolie nicht nur über den Sichtbereich des Objekts gezogen, sondern auch über die begrenzenden Ränder und Kanten. Insbesondere ist

vorgesehen hierbei die Schnittkanten von metallischen Objekten zu kaschieren. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn die beispielsweise im Karosseriebau üblichen mit Korrosionsschutz oder anderweitigen Beschichtungen vorbehandelten Bandbleche zur Herstellung der Objekte eingesetzt werden. üblicherweise verlieren die Bandbleche an den Schnittkanten und Rändern ihre Beschichtung, was dann bei der Anwendung zu Korrosionsproblemen führt. Endlackierungen mit Färb- oder Effektlacken bieten dann häufig keinen geeigneten Korrosionsschutz mehr. Dagegen zeigen die in der beschriebenen Weise aufgebrachten Lackfolien einen hervorragenden Schutz der Kanten und Ränder auf. Die Lackfolien sind insbesondere auch dann von Vorteil, wenn an expo- nierten Bereichen der Bauteile eine besondere mechanische Belastung durch Schlag, Stoß oder Schleifen vorliegt. Dabei ist z. B. an Steinschlag-Schutzfolien zu denken. Im Gegensatz zur bekannten Verarbeitung der folienbeschichteten Bleche werden im beschriebenen Verfahren Folie und Bandblech getrennt zugeschnitten und in unterschiedlichen Verfahrensstufen umgeformt. Der feste Verbund zwischen der Oberfläche des Objekts und der Lackfolie wird durch die Klebewirkung der temporär erweichten unteren Polymerschicht und/oder bevorzugt durch eine zusätzliche Kleber- oder Haftvermittlerschicht E) bewirkt. Kleber oder Haftvermittler können dabei sowohl auf der Lackfolie als auch auf dem Objekt aufgetragen sein.

Die Beschichtung kann durch Aufkleben der Folie auf die Substrate erfolgen. Die Folie ist dazu auf der Rückseite der Substratschicht vorzugsweise mit der Klebstoffschicht E versehen. Als Objekte eignen sich besonders solche aus Holz, Kunststoff, Schaumstoff, Metall, Glas, Keramik.

4) Strahlungshärten in 3) der verformten Verbundfolie

Erfindungsgemäß wird die verformte Folie innerhalb derselben Apparatur, in der man die Verformung durchführt, auch strahlungsgehärtet.

Die Strahlungshärtung der Deckschicht erfolgt dabei vorzugsweise nach dem Tiefziehbzw. Aufziehvorgang wie unter 3) beschrieben und kann im Fall des Tiefziehens vor oder nach dem Hinterspritzen der Folie, wie unter 5) beschrieben, erfolgen.

Die so erhaltenen Oberflächen weisen Vorteile in der Oberflächenqualität auf. Bei- spielsweise ergeben sich weniger Oberflächenstörungen durch Staubeinfall und die mechanischen und chemischen Beständigkeiten der Oberflächen sind im allgemeinen besser.

Die Strahlungshärtung erfolgt mit energiereichem Licht, z.B. UV-Licht oder Elektronen- strahlen. Die Strahlungshärtung kann bei höheren Temperaturen erfolgen. Bevorzugt ist dabei eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur T ₉ des strahlungshärtbaren Bindemittels.

Bevorzugt erfolgt die Strahlung auf die deckschichtseitige Seite der Folie. Durch die Substratfolie D) hindurch kann in der Regel nur dann bestrahlt werden, wenn die Substratfolie D) und die gegebenenfalls vorhandenen Zwischenschichten B) und/oder C) für die in der Strahlungshärtung verwendeten Strahlung transparent ist.

Erfolgt die Strahlungshärtung durch die (Tiefzieh-) Form hindurch, so ist diese selbstverständlich für die betreffende Strahlung transparent ausgeführt, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff.

Wurde die Folie im Schritt 3) tiefgezogen, so erfolgt die Strahlungshärtung der Deckschicht A) bevorzugt erst nach dem Ablösen aus dem Tiefziehwerkzeug von der Deckschichtseite, besonders bevorzugt nach weiterhin erfolgtem Hinterspritzen, wie unter 5) beschrieben und nach dem Ablösen der hinterspritzten Folie aus dem Tiefziehwerk- zeug.

Wurde die Folie im Schritt 3) auf ein Objekt aufgezogen, so erfolgt die Strahlungshärtung der Deckschicht A) von der Deckschichtseite.

Strahlungshärtung heißt hier die radikalische Polymerisation von polymerisierbaren Verbindungen infolge einer elektromagnetischen und/oder korpuskularen Strahlung, bevorzugt Licht im Wellenlängenbereich oberhalb von λ=200 nm und/oder Elektronenstrahlung im Bereich von 150 bis 300 keV und besonders bevorzugt Licht der Wellenlängen 250 bis 700 nm und mit einer Strahlungsdosis von mindestens 80, bevorzugt 80 bis 3000 mJ/cm ² .

Neben einer Strahlungshärtung können noch weitere Härtungsmechanismen involviert sein, beispielsweise thermische-, Feuchtigkeits-, chemische und/oder oxidative Härtung (sogenannte Dual-Cure Härtung).

Im Fall einer zusätzlichen thermischen Härtung kann die Härtung auch so durchgeführt werden, daß man nach dem Aufbringen der Folie auf das Objekt um eine schnelle Vorhärtung zu erzielen bei Temperaturen bis zu 160 ⁰ C, bevorzugt zwischen 60 und 160 ⁰ C, thermisch behandelt und man anschließend mit Elektronenstrahlen oder UV Belichtung unter Sauerstoff oder bevorzugt unter Inertgas endhärtet.

Als Strahlungsquellen für die Strahlungshärtung geeignet sind z.B. Quecksilber- Niederdruckstrahler, -Mitteldruckstrahler mit Hochdruckstrahler sowie Leuchtstoffröhren, Impulsstrahler, Metallhalogenidstrahler, Halogenstrahler, LED-Strahler, Blitzlam- pen und Elektronenblitzeinrichtungen, wodurch eine Strahlungshärtung ohne Photoinitiator möglich ist, oder Excimerstrahler. Die Strahlungshärtung erfolgt durch Einwirkung energiereicher Strahlung, also UV-Strahlung oder Tageslicht, vorzugsweise Licht im

Wellenlängenbereich ab λ=200 nm strahlt, besonders bevorzugt von λ=250 bis 700 nm und ganz besonders bevorzugt λ=250 bis 500 nm, oder durch Bestrahlung mit energiereichen Elektronen (Elektronenstrahlung; 150 bis 300 keV). Als Strahlungsquellen dienen beispielsweise Hochdruckquecksilberdampflampen, Laser, gepulste Lampen (Blitzlicht), Halogenlampen oder Excimerstrahler. Die üblicherweise zur Vernetzung ausreichende Strahlungsdosis bei UV-Härtung liegt im Bereich von 80 bis 3000 mJ/cm ² .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlungsquelle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Quecksilberhochdruckstrahlern, Quecksilberniederdruckstrahlern, Halogenlampen und Blitzlampen, besonders bevorzugt Blitzlampen.

Bevorzugte Quecksilberhochdruckstrahler weisen Leistungsdichten der Lichtmittel bis 400 W/cm Lampenlänge und können auch bei höheren Temperaturen z.B. bis 300 ⁰ C eingesetzt werden, was sie für die erfindungsgemäße Anwendung besonders geeigent macht. Da diese Strahler in der Ausführung mit Elektroden zur Zündung mehrminütige Startdauern, häufig etwa 3 min, benötigen um voll leistungsfähig zu werden und da mehrfache Schaltcyclen die Lebensdauer dieser Lampen reduzieren, werden Quecksilberhochdruckstrahler im Rahmen dieser Erfindung bevorzugt als mit Blenden ver- schließbare und damit schaltbare und dennoch dauerbrennende Strahler eingesetzt. Verkürzte Startzeiten haben mikrowellengestartete elektrodenfreie Lampen, diese können auch ohne Schließblenden eingesetzt werden.

Bevorzugte Quecksilberniederdruckstrahler sind etwa im Sekundenbereich schaltbar. Ihre Leistungsdichte bezogen auf die Strahlerlänge ist wesentlich niedriger als die der Quecksilberhochdruckstrahler, entsprechend höhere Lampenlängen und Stückzahlen sowie ggf. Bestrahlungszeiten müssen berücksichtigt werden. Bei Temperaturen über 100 ⁰ C sind diese Strahler durch einen starken Leistungsabfall nicht geeignet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Schritt 4) gepulste Lampen, bevorzugt Xenon-Blitzlampen, eingesetzt. Gepulste Lampen für Industrie- oder Photographieanwendungen haben kurzzeitig sehr hohe Leistungsdichten pro Blitz (bis 100 kW). übliche Leistungsbereiche sind 30 W bis 20 kW. Die emittierten Spektren umfassen einen breiten Spektralbereich im sichbaren und ultravioletten Spektrum. Geeignete Blitzlampen sind z.B. in der WO-A-94/1 1123 und in der EP-A-525340 beschrieben. Besonders bevorzugt sind Blitzlampen mit einer Lichtemission im Wellenlängenbereich zwischen 200 und 900 nm und einem Maximum um 500 nm. An der Oberfläche der Folie sollen mindestens 5 Megalux pro Blitzentladung erreicht werden, vorzugsweise 10 -70 Megalux. Hierzu ist auch die Kopplung mehrer Blitzlampen bevorzugt. So sind weiterhin bevorzugte Blitzlampen auch leistungsschwächere Lampen im Bereich wie sie im Photographiebereich eingesetzt werden.

Die Härtung der Lackfilme kann durch mehrere Blitzentladungen erfolgen, vorzugsweise durch 1 bis 20 ganz bevorzugt durch 1 bis 5 Blitze.

Als besonderen Vorteil durch Verwendung der gepulsten Strahler sind die im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln kurze Belichtungszeiten, so dass die Cyclenzeiten je beschichtetem Teil für Tiefziehen und Beschichten mit den Aufheiz-, Abkühl- und Vakuum- und Belüftungsprozessen, durch die anschließende Lichthärtung nicht oder nur unwesentlich um etwa 0 - 30 Sekunden verlängert werden. Der Energieverbrauch beschränkt sich auf die Zeit der Härtung. Mit Quecksilbermittel- oder hochdruckstrah- lern müssen die Lampen zur Vermeidung minutenlanger Ein- und Abschaltphasen, die jeweils auch die Lebensdauer der Strahler, insbesondere bei Elektroden-enthaltenden Leuchtmitteln, bzw. der Startelektrik der Strahler, insbesondere bei Mikrowellen gestarteten Strahlern, beieinträchtigen.

Der Abstand der Blitzlampen zur Filmoberfläche beträgt zwischen 1 und 100 cm, vorzugsweise 5 bis 50 cm.

Häufig werden durch Filter im Lampenglas oder Reflektorglas die UV B und/oder UV C- Anteile sowie sonstige UV Anteile herausgefiltert. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt die oben angeführten bevorzugt Photoinitiatoren einzusetzen.

Selbstverständlich sind auch mehrere Strahlungsquellen für die Härtung einsetzbar um die für die optimale Härtung erforderliche Strahlungsdosis zu erreichen.

Diese können auch verschiedenartig und in jeweils unterschiedlichen Wellenlängebereichen strahlen.

Die Bestrahlung kann in einer bevorzugten Ausführungsform auch unter Ausschluß von Sauerstoff oder sauerstoffabgereicherter Atmosphäre, z. B. bei einem Sauerstoffparti- aldruck von weniger als 18 kPa, bevorzugt 0,5 - 18 kPa, besonders bevorzugt 1 - 15 kPa, ganz besonders bevorzugt 1 bis 10 kPa und insbesondere 1 - 5 kPa, oder unter Inertgas-Atmosphäre, durchgeführt werden. Als Inertgase eignen sich vorzugsweise Stickstoff, Edelgase, Kohlendioxid, Wasserdampf oder Verbrennungsgase. Die Verrin- gerung des Sauerstoffpartialdruckes kann auch durch Absenken des Umgebungsdruckes erfolgen. Des weiteren kann die Bestrahlung erfolgen, indem die Beschichtungs- masse mit transparenten Medien abgedeckt wird. Transparente Medien sind z. B. Kunststofffolien, Glas oder Flüssigkeiten, z. B. Wasser. Besonders bevorzugt ist eine Bestrahlung in der Weise, wie sie in der DE-A1 199 57 900 beschrieben ist.

Weitere Sperrschichten können Filme aus hydrophoben oder hydrophilen Wachsen oder Flüssigkeiten bestehen, die eine Sperrwirkung gegen Luftsauerstoff haben

So stellt es eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, daß eine abziehbare Schutzfolie eine Sperrschicht für die zu härtende Deckschicht darstellt, die die Deckschicht gegen Sauerstoffeinwirkung schützt.

Weiterhin können mit dieser Folie auf dem Gegenstand bestimmte Oberflächeneigenschaften erzeugt oder verstärkt werden, beispielsweise

"Golfballoberfläche" zur Verminderung des Strömungswiderstandes, insbesondere des Luftwiderstandes,

"Haifischhaut" mit widerstandsvermindernden Rillenoberflächen (Riblets) zur Verminderung des Strömungswiderstandes, sowohl von Gasen als auch von Fluiden (drag reduction), - Lotus-Effekt, - Mattierungseffekt, aber auch zur Strukturierung der Oberfläche (glatt, strukturiert, matt, Motivstrukturen, z.B. Bildstrukturen, Holzoberflächenprofil, Narbeniederoptik etc.).

Soweit auch Vernetzer enthalten sind, die eine zusätzliche thermische Vernetzung be- wirken, z.B. Isocyanate, kann z.B. gleichzeitig oder auch nach der Strahlungshärtung die thermische Vernetzung durch Temperaturerhöhung auf bis zu 150 ⁰ C, vorzugsweise bis zu 130 ⁰ C gegebenenfalls unter Einwirkung von Luftfeuchte durchgeführt werden. Die thermische Vernetzung kann auch ohne zusätzliches Erwärmen über eine Nachhärtungszeit von einigen Stunden bis Tagen erfolgen.

5) gegebenenfalls Hinterspritzen der in 4) gehärteten verformten Verbundfolie

Eine im Schritt 3) tiefgezogene Folie kann bevorzugt hinterspritzt werden oder eine plane Folie in geeigneter Weise, beispielsweise durch Hinterspritzen, Hinterschäumen, Hinterfüllen oder Hinterpressen unterschiedlichen Werkstoffen, auf Basis von Kunststoffen, Holz, Papier, Metall, Keramik, etc. geformt werden; wodurch die Bauteile resultieren.

Hierbei können übliche Verfahren und Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus den amerikanischen Patenten US 4,810,540 A, US 4,931 ,324 A oder US 5,1 14,789 A oder den europäischen Patenten EP 266 109 B1 , EP 285071 B1 , dort besonders Seite 13, Zeile 41 bis Seite 14, Zeile 31 für einen Prozeß für das Thermoformen und Seite 14, Zeile 35 bis Seite 15, Zeile 19 für einen Prozeß für das Hinterspritzen, EP 352298 B1 oder EP 449982 B1 bekannt sind, verwendet werden.

Die tiefgezogenen Folien werden dazu bevorzugt wie folgt behandelt: Dazu wird die Folie vorzugsweise in einem Tiefziehwerkzeug tiefgezogen und die Rückseite der Sub-

stratschicht mit Kunststoffmasse hinterspritzt. Bei der Kunststoffmasse handelt es sich z.B. um Polymere, welche oben bei der Beschreibung der Substratschicht aufgeführt wurden oder z.B. um Polyurethan, insbesondere Polyurethanschaum. Die Polymeren können Additive, insbesondere z.B. Fasern, wie Glasfasern, Pflanzenfasern oder FuII- Stoffe enthalten.

Die gestanzte und tiefgezogene Lackfolie wird dazu in eine Spritzgießform eingelegt und mit einem Kunststoff hinterspritzt, hinterschäumt oder hinterfüllt. Zum formgetreuen Ausbilden des hinterspritzt herzustellenden und fertig dekorierten Gegenstandes kann die elastische Lackfolie beim Hinterspritzen gleichzeitig gegen die negativ zu der gewünschten Form des Gegenstandes gearbeiteten Begrenzungen der Spritzgießform gepreßt werden. Nach der Aushärtung des hinterspritzten Kunststoffes wird der fertig dekorierte Gegenstand aus der Spritzgießform entnommen.

Bevorzugt wird dieser entnommene Gegenstand dann durch Strahlung auf die Deckschicht A) gehärtet.

Anwendungsgebiete und Vorteile

Die Folien können zur Beschichtung von zwei- und dreidimensionalen Formkörpern verwendet werden. Dabei sind beliebige Formkörper zugänglich. Besonders bevorzugt werden die Folien zur Beschichtung von Formkörpern verwendet, bei denen es auf sehr gute Oberflächeneigenschaften, eine hohe Witterungsbeständigkeit sowie gute UV-Beständigkeit ankommt. Die erhaltenen Oberflächen sind zudem sehr kratzfest, chemikalienbeständig, witterungsbeständig und haftfest, so daß eine Zerstörung der Oberflächen durch Bewitterung, Zerkratzen oder Ablösen der Oberflächen zuverlässig verhindert wird. Somit sind Formkörper zur Verwendung im Außenbereich außerhalb von Gebäuden ein bevorzugtes Anwendungsgebiet. Insbesondere werden die Folien zur Beschichtung von Kraftfahrzeugteilen, eingesetzt, z.B. kommen Kotflügel, Türver- kleidungen, Stoßstangen, Spoiler, Schürzen, wie auch Außenspiegel in Betracht.

Die Folien sind hervorragend zur Herstellung von dekorativen und/oder schützenden Beschichtungen von Fortbewegungsmitteln, inklusive Fluggeräte, Schiffe, Schienenfahrzeuge, mit Muskelkraft betriebene Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge, und Teilen hier- von, Bauwerken im Innen- und Außenbereich und Teilen hiervon, Türen, Fenstern und Möbeln sowie im Rahmen der industriellen Lackierung von Glashohlkörpern, Coils, Container, Emballagen, industriellen Kleinteilen, wie Muttern, Schrauben oder Radkappen, optischen Bauteilen, elektrotechnischen Bauteile, wie Wickelgüter, inklusive Spulen und Statoren und Rotoren für Elektromotoren, mechanischen Bauteilen und Bautei- len für weiße Ware, inklusive Haushaltsgeräte, Heizkessel und Radiatoren, geeignet. Insbesondere dienen die Folien der Beschichtung von dreidimensionalen Bauteilen, insbesondere Anbauteilen zur Herstellung von Automobilkarosserien. Deshalb werden

vorzugsweise für Automobilkarosserien geeignete Lacke für die Herstellung der Folien eingesetzt, die allerdings die für die Erfindungszwecke erforderliche Flexibilität aufweisen müssen.

Besonders bevorzugt stellt das Objekt eine Komponente für eine Fahrzeugkarosserie dar. Hierzu zählen insbesondere Kleinteile, die in größere Karosserieflächen einge- passt werden, beispielsweise Tankdeckel, Kofferraumverkleidungen, Quer- oder Längssäulen bzw. Träger, Türgriffe und dergleichen. Insbesondere für diese Anwendungen ist auf den Objekten eine exakte und gleichbleibende Qualität von Farbe und Effekt notwendig, die nicht von der sie umgebenden Karosserie abweichen darf. Hier zeigen die Lackfolien und das erfindungsgemäße Auftragsverfahren gegenüber der konventionellen Lackierung besondere Vorteile.

Von Vorteil können weiterhin Automobilinnenbauteile, wie z.B. Armaturenbrettverklei- düngen oder Wagentürinnenverkleidungen, durch eine Hinterschäumung von Folien und Härtung wie oben beschrieben hergestellt werden. Dazu wird die Folie bevorzugt mit einer strukturierten Schutzfolie, beispielsweise zum Erzielen einer Lederoptik, bedeckt und durch diese hindurch gehärtet.

Außer für Fahrzeuge im Automobilbereich sind ebenso allgemein Nutzfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Boote und Schienenfahrzeuge denkbar.

Besonders bevorzugt sind auch die Beschichtung von Türen, Fenstern, Wand-, Bodenbelags- Fassaden- und Dachelementen, sowie Möbelflächen. Ebenso bevorzugt sind die Herstellung von Gehäuseschalen für Geräte insbesondere im Haushaltsbereich wie Kühlschränke, Wasch- und Spülmaschinen, Kaffeemaschinen, Mikrowellengeräte, Computer, Telefon, PDA-Geräte, Spielzeuge, unterhaltungselektronische Geräte, Musikinstrumente, Sportgeräte oder für gewerblich verwendete Geräte.

In dieser Schrift verwendete ppm- und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf Gewichtsprozente und -ppm.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht auf diese Beispiele einschränken.

Beispiele

Beispiel 1

Eine tiefziehfähige, PERMASkinfolie® (BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) wird mit einem UV-härtbaren Klarlack bestehend aus Laromer® UA 9047 V (strahlungshärtbares einkomponentiges Urethanacrylat auf Basis Hexamethylendiisocyanat, BASF

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) und als Photoinitiatorgemisch 3% 1-Hydroxy- cyclohexyl-phenylketon und 0,5% 2,4,6-Tιϊmethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucirin® TPO, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) bezogen auf nichtflüchtige Anteile über Rakelauftrag für eine Trockenschichtdicke von 50g/m ² beschichtet. Die Trock- nung erfolgt bei 50 ⁰ C über 15 min.

Die Folie wird in einen Rahmen von 59 cm breite und 69 cm Länge eingespannt und in einer Tiefziehapparatur eingeführt, die aus einem Unterteil zur Aufnahme einer Substratplatte, dem genannten einschiebbaren Rahmen und einem ca. 45 cm hohen De- ekel besteht, alle Anlagenteile sind zueinander vakuumdicht verschließbar. über Boden und Deckel kann jeweils unabhängig evakuiert und begast werden. Im Deckel befinden sich IR-Lampen zum Heizen und einen IR-Temperaturdetektor zur Temperaturmessung und Regelung. Im Verbund Deckel mit Rahmen wird die Folie auf ca. 180 ⁰ C erwärmt und durch Unterdruck im Deckel eingezogen, so dass Raum für die Sub- stratplatte entsteht. Anschließend wir das die gesamte Apparatur mit dem die Substratplatte enthaltenden Unterteil geschlossen. Durch Vakuumziehen im Bereich zwischen Folie und Substrat wird die Folie blasenfrei auf das Substrat aufgezogen. Als Substrat dient eine profilierte MDF-Platte mit einer maximalen Höhe von 1 ,9 cm und einer Fläche von 50cm ^* 60 cm. Die Apparatur enthält im mit Aluminium ausgekleide- ten Deckel zusätzlich neben den IR-Strahlern noch 30 Blitzlampen (Leuchtkörperlänge 46 mm, Lampenabstände 10cm (handelsübliche Fotoblitzlampen z.B. verwendet für MECABLITZ 45 CL 1 (Metz GmbH, Zirndorf)) zur UV-Bestrahlung. Nach dem Aufziehen der Folie auf das Holzsubstrat wird Stickstoff über die applizierte Folie geleitet. Bei einer Innenraumtemperatur von 100 ⁰ C, die während dem Abkühlen und Begasen der auf die Holzplatte aufgezogenen Folie erreicht wird, wird dann mit 3 Blitzen im Abstand von 5 Sekunde belichtet. Die gesamte Cyclenzeit beträgt 70 Sekunden und wird durch die Belichtung nicht verlängert.

Beispiel 2

Aufziehen und Applikation erfolgt wie in Beispiel 1. Anstelle der Fotoblitzlampen werden industrielle UV-Blitzlampen (Leuchtkörperlänge ca. 190 mm, Leistung max. 4000 J) verwendet im Flood Head Blitzkopf in Verbindung mit dem UV-Generator 3000 Ws der Fa. Visit GmbH & CO KG, Würzburg. Es werden 5 Blitzlampen zur Aushärtung von 2 m ² Oberfläche bei einem Lampen-Substratabstand von ca. 30 cm eingesetzt.

Beide Beispiele ergeben kratzfeste, beständige Oberflächen.

Vergleichsbeispiele 3 und 4: Beispiele 1 und 2 werden wiederholt, wobei jeweils die Belichtung außerhalb der Tief- zieapparatur erfolgt. Dazu wird ein mit Aluminiumoberflächen ausgekleideter Behälter der Fläche 90 cm ^* 1 10 cm und einer Tiefe von 100 cm mit 3 kg Trockeneis befüllt.

Dabei wird eine Restsauerstoffgehalt von ca. 1 Volumenprozent erreicht. Das noch ca. 100 ⁰ C heiße Substrat wird so aufgehängt, dass der die Blitzlampen enthaltende Deckel aus den Versuchen 1 und 2 einen vergleichbaren Abstand von 30 cm zwischen Lampen und Filmoberfläche haben.

Die Kratfestigkeit der Lackoberflächen wurde durch Messung des Glanzverlustes (Messwinkel 20°) nach Verkratzen mit 10 und 50 Doppelhüben (DH) mit einem Scotch Brite™ Vlies (3M), der durch eine 500 g schweren Hammer belastet wurde. Die Flächen aus den Beispielen 1 und 2 zeigen dabei weniger Störungen durch Staubeinfall und sind kratzbeständiger:

Relativer Glanzverlust nach Verkatzen:

Beispiele rel. Glanzverlust [%] 10 DH 50 DH

1 83,5 68,6

2 85,8 70,1

3 75,3 62,5

4 77,6 64,5