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Title:
METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC BODY SUITABLE AS A DECORATIVE ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/073111
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for producing a plastic body (1), comprising the steps of: a) providing a possibly deformable basic element (2); b) overmoulding or undermoulding the basic element (2) with a transparent or translucent thermoplastic to create a first layer (4) of a transparent or translucent thermoplastic in order to form a preform; c) possibly applying a background film (3) to the first layer (4), formed by the thermoplastic, of the preform; d) encapsulating the preform obtained in step b) or the modified preform obtained in step c) in a transparent or translucent thermoplastic to create a second layer (6) of a transparent or translucent thermoplastic. The invention also relates to a plastic body (1) that can be obtained by such a method and the use thereof as a decorative element, in the automobile industry or in a lighting system.

Inventors:
LEONHARDT KONSTANTIN (DE)
KÜNZEL ROLAND (DE)
ROPPEL MICHAEL (DE)
BENDIG SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/076163
Publication Date:
April 26, 2018
Filing Date:
October 13, 2017
Export Citation:
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Assignee:
COVESTRO DEUTSCHLAND AG (DE)
International Classes:
B29C45/00; B29C45/14; B29C45/16
Domestic Patent References:
WO2016008790A12016-01-21
WO2008037364A12008-04-03
WO2002026862A12002-04-04
WO2005113639A12005-12-01
WO2012069590A12012-05-31
WO2014206958A12014-12-31
Foreign References:
DE102009030684A12010-12-30
DE102013114276A12015-06-18
DE102011006034A12012-09-27
US20080182046A12008-07-31
DE102004041833A12006-03-02
DE102014203000A12015-08-20
US20070141353A12007-06-21
CN101954703A2011-01-26
EP2197656B12011-08-24
DE102007011338A12008-09-11
EP0517044A21992-12-09
DE1031512B1958-06-04
US6228973B12001-05-08
EP1582549A12005-10-05
US4185009A1980-01-22
DE2500092A11976-07-08
DE4240313A11994-06-09
DE19943642A12001-03-15
US5367044A1994-11-22
EP1506249A12005-02-16
EP2402140A12012-01-04
US20160152863A12016-06-02
Other References:
H. SCHNELL: "Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews", vol. 9, 1964, INTERSCIENCE PUBLISHERS, pages: 33 ff
PAUL W. MORGAN: "Polymer Reviews", vol. 10, 1965, INTERSCIENCE PUBLISHERS, article "Kondensationspolymere von Grenzflächen- und Lösungsmethoden", pages: 325
DR. U. GRIGO; DR. K. KIRCHER; DR. PR MÜLLER: "Polycarbonate'' [Polycarbonates] in Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch [Polymer Handbook", vol. 3/1, 1992, CARL HANSER VERLAG, article "Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester [Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester", pages: 118 - 145
"Encyclopedia of Polymer Science", vol. 10, 1969
H. SCHNELL: "Polymer Reviews", vol. 9, 1964, JOHN WILEY AND SONS, INC., article "Chemie und Physik der Polycarbonate"
Attorney, Agent or Firm:
LEVPAT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers (1), umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines gegebenenfalls verformbaren Grundelements (2);

b) Über- oder Unterspritzen des Grundelements (2) mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer ersten Schicht (4) eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten, um eine Vorform zu bilden; c) gegebenenfalls anbringen einer Hintergrundfolie (3) auf die durch den Thermoplasten gebildete erste Schicht (4) der Vorform;

d) Umspritzen der in Schritt b) erhaltenen Vorform oder der in Schritt c) erhaltenen modifizierten Vorform mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer zweiten Schicht (6) eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (2) eine Kunststofffolie ist, welche teilweise bedruckt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente oder transluzente Thermoplast der ersten Schicht (4) aus Schritt b) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamide, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

4. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundfolie (3) vorzugsweise zeitgleich mit dem Schritt b) angebracht wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hintergrundfolie (3) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamide, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

6. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente oder transluzente Thermoplast der zweiten Schicht (6) aus Schritt d) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) oder anschließend ein Hinterspritzen einer Deckfolie (5), bevorzugt einer Hardcoat-beschichteten Deckfolie, erfolgt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Deckfolie (5) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

9. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) oder anschließend ein Überspritzen einer weiteren Hintergrundfolie (7) erfolgt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundfolie (7) eine Folie zur Helligkeitserhöhung ist.

11. Kunststoffkörper (1), erhältlich durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Kunststoffkörper gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Grundelement (2) im Wesentlichen in der Mitte des Kunststoffkörpers (1) befindet.

13. Verwendung eines Kunststoffkörpers gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12 als Dekorelement.

14. Verwendung gemäß Anspruch 13 in der Automobilindustrie, insbesondere als Gangwahlhebelblende oder Warnblinktaster.

15. Verwendung gemäß Anspruch 13 oder 14 in einem Beleuchtungssystem als Linse mit wenigstens einer lichtemittierenden Diode als Lichtquelle.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers, welcher sich als Dekorelement eignet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers, welcher ein verziertes oder bedrucktes Grundelement enthält. Des Weiteren betrifft die Erfindung den Kunststoffkörper der durch das Herstellungsverfahren erhalten wird und die Verwendung dieses Kunststoffkörpers als Dekorelement.

Kunststoffkörper welche eine teilweise bedruckte Folie enthalten sind im Stand der Technik bekannt. So beschreibt die US 2007141353 AI ein Verfahren zur Herstellung von dekorativen Plastikzusammensetzungen, welche eine dekorative Schicht, eine Rückschicht und eine klare äußere Schicht aufweisen. Dabei kann ein Spritzgußverfahren zur Herstellung verwendet werden.

Um optisch ansprechendere Kunststoffkörper zu erhalten ist oft ein Erscheinungsbild wünschenswert, welches durch einen optischen Effekt das Dekorelement oder den Druck auf der Folie dreidimensional erscheinen lässt. Beispielsweise beschreibt die CN 101954703 AI ein Spritzgussverfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers. Bei dem Verfahren wird dabei ein erster Spritzgussschritt an der Dekorfolie mit einem transparentem Spritzgussmaterial durchgeführt, um einen ersten Körper zu erhalten. Der so erhaltene Körper weißt ein transparentes Spritzgussmaterial auf einer Seite der Dekorfolie auf. Nach Ruhenlassen des so erhaltenen Körpers wird dieser in einem zweiten Spritzgussschritt auf der Seite, auf welcher sich kein Spritzgussmaterial befindet, mit einem nichttransparentem Spritzguss-Material versehen. Das Dekor des erhaltenen Kunststoffkörpers erreicht einen drei-dimensionalen Effekt durch das zweifache Spritzgießen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin einen Kunststoffkörper mit geringer Schwindung, welcher einen drei-dimensionalen Effekt des verzierten oder bedruckten Grundelements aufweist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Kunststoffkörpers, welcher einen drei-dimensionalen Effekt des verzierten oder bedruckten Grundelements aufweist, der verbesserte optische Abbildungseigenschaften und eine geringere innere Spannung aufweist. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines gegebenenfalls verformbaren Grundelements; b) Über- oder Unterspritzen des Grundelements mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer ersten Schicht eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten, um eine Vorform zu bilden; c) gegebenenfalls anbringen einer Hintergrundfolie auf die durch den Thermoplasten gebildete erste Schicht der Vorform;

Umspritzen der in Schritt b) erhaltenen Vorform oder der in Schritt c) erhaltenen modifizierten Vorform mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer zweiten Schicht eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten.

Der Ausdruck„im Wesentlichen" ist für die vorliegende Erfindung so definiert, dass es 95%, bevorzugt 98%, stärker bevorzugt 99%, noch stärker bevorzugt 99,9% der jeweiligen Eigenschaft oder des jeweiligen Merkmals auf das es sich bezieht ausmacht, falls er nicht ausdrücklich anders definiert wird. Die Erfindung betrifft ferner einen Kunststoffkörper, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich ist. Bei diesem befindet sich das Grundelement vorzugsweise im Wesentlichen in der Mitte des Kunststoffkörpers.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines solchen Kunststoffkörpers als Dekorelement, insbesondere in der Automobilindustrie, beispielsweise als Gangwahlhebelblende oder Warnblinktaster. Der erfindungsgemäße Kunststoffkörper kann auch in einem Beleuchtungssystem als Linse mit wenigstens einer lichtemittierenden Diode als Lichtquelle verwendet werden.

Das gegebenenfalls verformbare Grundelement weißt zumindest in einem Teilbereich eine Verzierung oder Bedruckung auf, die im Folgenden auch als Dekoration bezeichnet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Grundelement also eine Kunststofffolie sein, welche teilweise bedruckt ist. Unter verziertem Grundelement wird auch ein Dekorelement verstanden, welches aus einem Guss ist, zum Beispiel eine aus Plastik gefertigte Form, jedoch kein Quader oder Würfel. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Grundelement eine Folie die zumindest teilweise mit einer Dekoration verziert oder bedruckt ist, insbesondere bedruckt. Bei der Dekoration, insbesondere der Bedruckung, kann es sich beispielsweise um ein Firmenemblem, eine Fahrzeugtypen- oder Fahrzeugklassenbezeichnung, einen Text oder ein rein dekoratives Muster handeln.

Das Grundelement, insbesondere wenn es sich dabei um eine Folie handelt, wird bevorzugt vor dem Über- oder Hinterspritzen verformt. Dadurch kann einen höhere Positionsgenauigkeit und/oder Symboltoleranz des Grundelements im finalen Kunststoffkörper erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch HPF (High Pressure Forming, Hochdruckverformen) erreicht werden. Beispielsweise beschreibt die EP 2 197 656 Bl ein solches Verfahren zur Herstellung eines tiefgezogenen Folienteils aus thermoplastischem Kunststoff. Bei dem Verfahren wird ein Folienstück in definierter Anordnung an einem Rahmen angebracht, das so auf dem Rahmen aufliegende Folienstück wird in eine Heizzone eingebracht, und dort wenigstens der Folienabschnitt auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Das so erwärmte Folienstück wird anschließend rasch in eine Verformungszone eingebracht und dort unmittelbar und direkt mit einem fluiden Druckmittel beaufschlagt und zu dem gewünschten Tiefziehteil verformt.

Nach dem Bereitstellen des Grundelements wird es im nächsten Schritt auf einer Seite Über- oder Hinterspritzt um eine Vorform zu erhalten.

Handelt es sich beim Grundelement um eine Folie so kann diese dabei zusätzlich verformt werden, dass zumindest in einem Teilbereich der Dekoration, insbesondere der Bedruckung, eine stärkere drei-dimensionale Verformung aufweist.

Durch das gezielte Verformen vor oder während des Über- oder Hinterspritzens von nur Teilbereichen des Grundelements können Effekte erzielt werden, wie der Moire-Effekt, bei dem eine Überlagerung zweier unterschiedlichen Strukturen, nämlich der Dekoration und der Verformung, erfolgt. Ebenfalls kann so die Simulation von Muster oder Intarsien erfolgen. Bei der dreidimensionalen Verformung handelt es sich vorzugsweise um eine Erhebung des Teilbereichs des Grundelements, insbesondere des Teilbereichs der Dekoration, insbesondere der Bedruckung.

Dabei erfolgt das Verformen durch Über- oder Hinterspritzen des Grundelements mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten in einer optional formgebenden Spritzgussform. Dabei wird eine Schicht erhalten deren Oberfläche, welche dem Grundelement abgewandt ist, im Wesentlichen eben oder glatt ist. Durch die so erhaltene transparente bzw. transluzente Schicht wird eine Tiefenwirkung erreicht, welche den drei- dimensionalen Effekt des Grundelements noch verbessert. Ebenfalls wird dadurch bei der Vorform die Stabilität, im Vergleich zum Grundelement, verbessert.

Unter einem transparenten Thermoplasten wird ein solcher verstanden, der 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 Dl 003 bei einer Schichtdicke von 1 mm, vorzugsweise von höchstens 5%, aufweist. Unter einem transluszenzen Thermoplasten wird ein solcher verstanden, der im Bereich von 400 nm bis 800 nm eine Transmission von mindestens 5%, bestimmt nach ISO 13468 bei einer Dicke von 1 mm, bevorzugt wenigstens 10%, aufweist, und eine Trübung von mehr 10%, bestimmt nach ASTM D1003 bei einer Schichtdicke von 1 mm, vorzugsweise von wenigstens 15%.

Beispielsweise beschreibt die DE102007011338 AI ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dickwandiger, optischer Bauteile aus Kunststoff durch einen mehrstufigen Spritzgus sprozess, bei dem ein schalenförmiger Aufbau des Bauteils von innen nach außen in einem mindestens zweistufigen Prozess erfolgt. Resultat ist ein optisch homogenes Bauteil mit deutlich höherer Präzision als es im konventionellen Spritzgieß- oder Spritzprägeverfahren erreichbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Grundelement eine Kunststofffolie welche zumindest teilweise verziert oder bedruckt ist, in einer stärker bevorzugten Ausführungsform ist diese Kunststofffolie transparent, in der am stärksten bevorzugten Ausführungsform ist die Kunststofffolie zusätzlich bereits vor Schritt b) verformt. Durch die Verwendung einer transparenten teilweise bedruckten Kunststofffolie wird der Eindruck des Aufdrucks als freischwebendes drei-dimensionales Element verstärkt. In der vorliegenden Erfindung wird unter Kunststofffolie sowohl eine einlagige Folie als auch eine mehrlagige Folie, z.B. eine durch Co-Extrusion erhaltene Folie verstanden.

Materialien welche für das Grundelement und insbesondere die Kunststofffolie verwendet werden, sind vorzugsweise thermoplastische Kunststoffe wie Polycarbonate, Polyacrylate oder Poly(meth)acrylate, Polyamide, Polysulfone, Polyester, thermoplastische Polyurethane und Polystyrole, Copolymere und Mischungen davon. Besonders bevorzugte Thermoplasten sind beispielsweise Polyacrylate, Poly(meth)acrylate (z.B. PMMA; z.B. kommerziell erhältlich als Plexiglas® Röhm), Cycloolefincopolymere (COC; z.B. kommerziell erhältlich als Topas® von Ticona oder Zenoex® von Nippon Zeon oder Apel® von Japan Synthetic Rubber), Polysulfone (z.B. kommerziell erhältlich als Ultrason@ von BASF oder Ude® von Solvay), Polyester, beispielsweise Pethylenterephthalat (PET) oder Pethylennaphthalat, Polycarbonat (PC), Polycarbonat/Polyester-Mischungen, wie zB PC/ PET, Polycarbonat Polycyclohexylmethanol cyclohexandicarboxylat (PCCD; z.B. kommerziell erhältlich als Xylecs® von GE), Polycarbonat Polybutylenterephthalat (PBT) und Mischungen davon. Vorzugsweise ist der transparente oder transluzente Thermoplast aus Schritt b) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon. In einer besonders vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der thermoplastische Kunststoff Polycarbonat oder Copolycarbonat.

Geeignete erfindungsgemäße Polycarbonate sind alle bekannten Polycarbonate. Dies sind Homo-, Copolycarbonate und thermoplastische Polyestercarbonate. Diese haben bevorzugt mittlere Molekulargewichte Mw von 18.000 bis 40.000 g/mol, vorzugsweise von 26.000 bis 36.000 g/mol und insbesondere von 28.000 bis 35.000 g/mol, ermittelt durch Messung der relativen Lösungsviskosität in Dichlormethan oder in Mischungen gleicher Gewichtsmengen Phenol / o-Dichlorbenzol, geeicht durch Lichtstreuung.

Die Herstellung der Polycarbonate erfolgt vorzugsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder dem Schmelze-Umesterungsverfahren, welche oft in der Literatur beschrieben worden sind. Im Hinblick auf die Grenzflächenverfahren wird beispielhaft Bezug genommen auf H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Band 9, Interscience Publishers, New York 1964 Seite 33 ff.. Auf Polymer Reviews, Bd. 10, "Kondensationspolymere von Grenzflächen- und Lösungsmethoden", Paul W. Morgan, Interscience Publishers, New York 1965, Kap. VIII, Seite 325. Auf Dr. U. Grigo, Dr. K. Kircher und Dr. PR Müller "Polycarbonate" [Polycarbonates] in Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch [Polymer Handbook], Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester [Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester ], Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1992, S. 118 bis 145, und auf EP 0 517 044 AI. Das Schmelz- Umesterungs verfahren ist beispielsweise in der Encyclopedia of Polymer Science, Band 10 (1969), Chemie und Physik der Polycarbonate, Polymer Reviews, H. Schnell, Band 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964) und in den Patentschriften DE 10 31 512 Bl und U.S. Pat. Nr. 6,228,973. Die Polycarbonate können in dem Schmelz-Umesterungsverfahren durch Reaktionen von Bisphenolverbindungen mit Kohlensäureverbindungen erhalten werden, insbesondere Phosgen oder Diphenylcarbonat oder Dimethylcarbonat. Besonders bevorzugt sind hier, um die Homopolycarbonate auf Basis von Bisphenol-A und Copolycarbonate auf Basis der Monomere Bisphenol A und l,l-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan. Weitere Bisphenolverbindungen, die für die Polycarbonatsynthese verwendet werden können, sind offenbart unter anderem in WO 2008/037364 AI, EP 1 582 549 AI, WO 2002/026862 AI und WO 2005/113639 AI.

Die Polycarbonate können linear oder verzweigt sein. Es ist auch möglich, Mischungen von verzweigten und un verzweigten Polycarbonaten zu verwenden.

Geeignete Verzweiger für Polycarbonate sind aus der Literatur bekannt und beschrieben, beispielsweise in den Patentschriften US Pat. Nr. 4185009 Bl, DE 25 00 092 AI, DE 42 40 313 AI, DE 19 943 642 AI, US Pat. Nr. 5367044 Bl und in darin zitierten Literatur. Ferner können die Polycarbonate auch intrinsisch verzweigt sein kann, in welchem Fall kein Verzweigungsmittel im Verlauf der Polycarbonatherstellung zugegeben wird. Ein Beispiel für intrinsische Verzweigungen ist das der sogenannten Fries-Strukturen, wie in EP 1 506 249 AI für die Schmelz Polycarbonaten offenbart.

Darüber hinaus ist es möglich, Kettenabbrecher in der Polycarbonat-Herstellung zu verwenden. Die Kettenabbrecher werden bevorzugt Phenole wie Phenol, Alkylphenole wie Kresol und 4-tert.-Butylphenol, Chlorphenol, Bromphenol, Cumylphenol oder deren Mischungen.

In alternativen Ausführungsformen kann es sich bei dem Grundelement auch um ein Textil, eine Metallfolie, ein Furnier, oder ein Laminat handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Grundelement zu mindestens 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 100% verziert oder bedruckt, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Grundelements. Dabei sind die Ausführungsformen in ansteigender Reihenfolge, mit steigendem prozentualem Anteil bevorzugter. Zum Beispiel sind 40% bevorzugter als 30% und 30% sind bevorzugter als 20%. In alternativen Ausführungsformen sind zusätzlich zu einem der vorstehend genannten prozentualen Mindestbedruckungsgrade maximale Verzierungs- oder Bedruckungsgrade vorliegend, welche insbesondere 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% oder 10% sind. Diese sind in absteigender Reihenfolge bevorzugt. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das Grundelement bedruckt. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das Grundelement beidseitig verziert oder bedruckt.

In einer Bevorzugten Ausführungsform befindet sich das Grundelement im Wesentlichen in der Mitte des Kunststoffkörpers. Die Feststellung der Lage erfolgt dabei dadurch, dass die Seite mit größter Oberfläche als Unterseite des Kunststoffkörpers definiert wird und orthogonal dazu ein Querschnitt erfolgt. Die Lage des Grundelements in Bezug auf die Unterseite und Oberseite des Kunststoffkörpers wird bestimmt. Im Wesentlichen in der Mitte bedeutet, dass die Distanzen des Grundelements zu der jeweiligen Seite eine Differenz von 20%, bevorzugt 10%, stärker bevorzugt 5%, am stärksten bevorzugt 1% nicht überschreitet. Nach Schritt b) des Über- oder Unterspritzen des Grundelements mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten wird eine Vorform erhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Hintergrundfolie auf die durch den Thermoplasten gebildete Schicht der Vorform aufgebracht (Schritt c)). Das Aufbringen der optionalen Hintergrundfolie erfolgt vorzugsweise während des Schritts b) indem die Hintergrundfolie im Werkzeug fixiert ist oder durch antistatische Aufladung. Durch die Hintergrundfolie kann ein weiterer ästhetischer Effekt erzielt werden. Zum Beispiel kann die Hintergrundfolie mit einem Motiv oder Muster bedruckt sein. Insbesondere kann es sich bei diesem Motiv oder Muster um metallic, brushed oder Carbon-Strukturen, Diffusermaterialien oder Lichtauskoppelmaterialien handeln. Dadurch kann ein weiterer optischer Effekt erhalten werden, u.a. wird die Dekoration der eingelegten Folie besonders hervorgehoben. Dadurch kann beispielsweise der Eindruck einer freischwebenden Zahl als Dekoration verstärkt werden wenn sie vor einem Muster liegt und oder rückseitig, bevorzugt diffus beleuchtet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hintergrundfolie nicht transparent. Diese Ausführungsform wird im Folgenden ebenfalls als Vorform bezeichnet. Die Hintergrundfolie kann aus der gleichen Auswahl an Materialien aufgebaut sein, wie das Grundelement, aber unabhängig von diesem. Das heißt, die Materialien können gleich oder verschieden sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Kunststoffkörper können im Prinzip sämtliche dafür eingesetzte Folien aus dem gleichen Polymermaterial aufgebaut sein, wobei sich die Folien in der Additivierung oder Nachbehandlung unterscheiden können. So kann beispielsweise die obere Deckfolie eine Folie aus Polycarbonat sein, die mit einer zusätzlichen Hardcoat-Beschichtung ausgerüstet ist. Die erste der inneren Folien kann beispielsweise ebenfalls eine Polycarbonat- Folie sein, die mit einem Siebdruck versehen ist. Die darunterliegende zweite innere Folie kann ebenfalls aus Polycarbonat aufgebaut und grau eingefärbt oder leicht diffus gestaltet sein, und die untere Folie - ebenfalls aus Polycarbonat - kann mit einem Rasterdruck versehen sein, um das seitlich eingespeiste Licht nach vorne hin auskoppeln zu können.

Des Weiteren umfasst das Verfahren den Schritt des vollständigen Umspritzens der Vorform (Schritt d)). Das Verfahren des Umspritzens ist dem Fachmann bekannt. Das Verfahren des Umspritzens ist beispielsweise in den Druckschriften WO 2012/069590 AI, EP 2402140 AI und DE 102007011338 AI beschrieben. Die Vorform wird hierbei mit einer weiteren Schicht eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten umspritzt, so dass sich diese weitere Schicht des transparenten oder transluzenten Thermoplasten nahtlos um die Oberfläche der Vorform legt.

Die in Schritt b) und d) verwendeten transparenten oder transluzenten Thermoplasten und können in bevorzugten Ausführungsformen aus den Materialien wie für das Grundelement oben beschrieben bestehen. Die jeweiligen Thermoplasten können unabhängig voneinander Additive, wie Farbstoffe und Pigmente, enthalten. Dadurch kann ein optischer Effekt erzeugt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen der Grundelement und die transparenten oder transluzenten Thermoplasten aus demselben Material, vorzugsweise aus einem Polycarbonat.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Kunststoffkörper eine zweite Hintergrundfolie enthalten. Bevorzugt wird diese Folie auf der Seite angebracht welche später nach eingebautem Zustand des erfindungsgemäßen Kunststoffkörpers bei seiner Endverwendung auf der dem Betrachter abgewandte Seite liegt.

Die Oberfläche des Kunststoffkörpers kann mit einer Hardcoatbeschichtung lackiert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird auf den Kunststoffkörper optional eine Deckfolie aufgebracht. Bevorzugt wird diese Deckfolie auf der Seite angebracht welche später nach eingebautem Zustand des erfindungsgemäßen Kunststoffkörpers bei seiner Endverwendung auf der dem Betrachter zugewandten Seite liegt. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform ist die Deckfolie eine Hartüberzugfolie, welche auch als Hardcoat- beschichtete Folie bezeichnet wird.

Die Deckfolie besteht vorzugsweise aus Thermoplasten wie obenstehend für das Grundelement beschrieben, welche mit einem Beschichtungsmittel beschichtet sein können. Bevorzugte Ausführungsformen, insbesondere des Beschichtungsmittels (Überzugs/Coatings) und Herstellungsverfahren für die Deckfolie sind in der US2016152863 AI bzw. WO2014206958 AI beschrieben.

Die Erfindung betrifft insbesondere die folgenden Ausführungsformen:

Nach einer ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffkörpers (1), umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines gegebenenfalls verformbaren Grundelements (2);

b) Über- oder Unterspritzen des Grundelements (2) mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer ersten Schicht (4) eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten, um eine Vorform zu bilden; c) gegebenenfalls anbringen einer Hintergrundfolie (3) auf die durch den Thermoplasten gebildete erste Schicht (4) der Vorform;

d) Umspritzen der in Schritt b) erhaltenen Vorform oder der in Schritt c) erhaltenen modifizierten Vorform mit einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten zur Erzeugung einer zweiten Schicht (6) eines transparenten oder transluzenten Thermoplasten.

Nach einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Ausführungsform 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (2) eine Kunststofffolie ist, welche teilweise bedruckt ist.

Nach einer dritten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß der Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente oder transluzente Thermoplast der ersten Schicht (4) aus Schritt b) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamide, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

Nach einer vierten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundfolie (3) vorzugsweise zeitgleich mit dem Schritt b) angebracht wird. Nach einer fünften Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hintergrundfolie (3) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamide, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

Nach einer sechsten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente oder transluzente Thermoplast der zweiten Schicht (6) aus Schritt d) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

Nach einer siebten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) oder anschließend ein Hinterspritzen einer Deckfolie (5), bevorzugt einer Hardcoat-beschichteten Deckfolie, erfolgt.

Nach einer achten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Ausführungsform 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Deckfolie (5) ausgewählt ist aus Polycarbonaten, Polyacrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polysulfonen, Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polystyrolen, deren Copolymeren und Mischungen davon, bevorzugt Polycarbonat.

Nach einer neunten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) oder anschließend ein Überspritzen einer weiteren Hintergrundfolie (7) erfolgt.

Nach einer zehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Ausführungsform 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundfolie (7) eine Folie zur Helligkeitserhöhung ist.

Nach einer elften Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Kunststoffkörper (1), erhältlich durch ein Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 10. Nach einer zwölften Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Kunststoffkörper gemäß Ausführungsform 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Grundelement (2) im Wesentlichen in der Mitte des Kunststoffkörpers (1) befindet.

Nach einer dreizehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung eines Kunststoffkörpers gemäß einer der Ausführungsformen 11 oder 12 als Dekorelement.

Nach einer dreizehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung gemäß Ausführungsform 13 in der Automobilindustrie, insbesondere als Gangwahlhebelblende oder Warnblinktaster.

Nach einer dreizehnten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung gemäß Ausführungsform 13 oder 14 in einem Beleuchtungssystem als Linse mit wenigstens einer lichtemittierenden Diode als Lichtquelle.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. 1 und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Kunststoffkörpers.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des in Kunststoffkörpers 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Kunststoffkörper 1 besteht aus einem Grundelement 2, vorliegend in Form einer nur teilweise bedruckten Kunststofffolie, einer ersten Schicht 4 aus einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten der Über- oder Unterspritz worden ist, einer Hintergrundfolie 3, einer zweiten Schicht 6 aus einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten der umspritzt wurde, eine Hintergrundfolie 7 und eine Deckfolie 5.

Beispiel

Das Grundelement 2 besteht aus einer Polycarbonatfolie Makrofol® DE1-4 mit einer Gesamtdicke von 250μιη und einer Oberflächenkombination hochglänzend / matt. Die Grundfolie 2 wird mithilfe eines IMD Farbsystems Noriphan HTR N der Fa. Pröll KG mittels Siebdruckverfahren dekoriert und anschließend auf ein Bogenformat von 210mm x 240mm vereinzelt. Die bereits dekorativ gestaltete Folie wird daraufhin in einer Hochdruckverform Anlage der Fa. Niebling GmbH mittels fluidem Druckmittel in eine dreidimensionale Form gebracht, so dass das dekorative Element eine definierte Position erhält. Die Formgestaltung und die Dekoration der einzelnen Grundelemente unterscheiden sich zueinander und werden über die jeweilige Positionierung der Folie 2, 3, 5, 7 im Spritzkörper bestimmt.

Zur weiteren Herstellung des Kunststoffkörpers 1 wird eine 2-Komponenten Spritzgießmaschine und ein Zweischichtlinsenwerkzeug verwendet. Die erste Werkzeugkavität bildet die negative Form der Kernkontur 4. Hierbei wird das Grundelement 2 und 3 in die jeweiligen Werkzeughälften der Vorform eingelegt und antistatisch oder über die Formgebung des Folieninserts im Werkzeug positioniert. Die Werkzeugtemperatur beträgt hierbei 90°C. Die Vorform wird über einen seitlich angebrachten Tunnelanguss mit Kunststoffschmelze mittig gefüllt und hinterspritzt oder überspritzt die jeweiligen Folieninserts. Die Massetemperatur des Polycarbonat Makroion® LED2245 beträgt 280°C. Im weiteren Schritt werden in die zweite Werkzeugkavität ebenfalls die Folieninserts 5 und 7 eingelegt. Insert 5 besteht aus einer Hardcoatbeschichteten Folie Makrofol® HF278 und bildet die spätere Sichtseite des Bauteils. Das Insert 7 besteht aus einer Diffuser-Folie Makrofol® LM228 und bildet die vom Betrachter abgewandte Bauteilseite. Nach dem Abkühlen des Vorformlings wird dieser aus der ersten Kavität entnommen, zur weiteren Kavität transportiert und über zwei seitliche Haltelaschen positionsgenau in der Kavität gehalten. Wie bei der Erzeugung des Vorformlings wird im nachfolgenden Arbeitstakt ebenfalls ein transparentes Polycarbonat verwendet. Im weiteren Prozessschritt wird erneut Kunststoffschmelze über einen Tunnelanguss eingeführt. Die Folieninserts 5 und 7 werden jeweils hinterspritzt oder überspritzt und der Vorformling symmetrisch 6 umspritzt.

Bezugszeichenliste:

(1) Kunststoffkörper

(2) Grundelement

(3) Hintergrundfolie

(4) Erste Schicht aus einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten

(5) Deckfolie

(6) Zweite Schicht aus einem transparenten oder transluzenten Thermoplasten

(7) Hintergrundfolie